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FPGA-Power für Embedded- und Automotive-Vision-Systeme

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Modul ist für industriellen Temperaturbereich ausgelegt

Evaluation-Board für das System-on-Modul Arria 10
Evaluation-Board für das System-on-Modul Arria 10
(Bild: Dream Chip Technologies/Arrow)

Alle Komponenten des Moduls sind zertifiziert für industriellen Temperaturbereich und die gewählten Steckverbinder sind für Umgebungen mit intensiver Vibration geeignet. Um die Integration in industriellen Umgebungen zu erleichtern, in welchen IOs größer 1,8 V immer noch üblich sind, werden auf dem SOM Level Shifter bereitgestellt, welche über eine zugängliche Referenz-Spannung eingestellt werden können, für die ARM/HPS I2C, SPI & GPIO Schnittstellen.

Die hohe Anzahl der LVDS-Leitungen und die hohe Speicherbandbreite machen dieses Modul zur richtigen Wahl für anspruchsvolle Bildverarbeitungsanwendungen. Bis zu 8 Bildsensoren mit jeweils 6,4 Gbit/s Videodaten können angeschlossen werden für z. B. ADAS-Anwendungen wie Surround-View bei größeren Fahrzeugen, Bussen oder LKWs. Aufgrund der großen Menge an verfügbarer Logik, sind auch Implementierungen von 3D Stereo-Vision mit intensiven Algorithmen in OpenCL auf nur einem Modul möglich.

Dream Chip bietet neben das Modul selbst, auch ein voll funktionsfähiges Baseboard für die Evaluierung des SOMs, sowie auch um die Entwicklung zu beschleunigen. Es kommt im Format einer kurzen PCIe x4 Karte und beinhaltet Schnittstellen wie DisplayPort In/Out, 10 Gigabit Ethernet, 12 G SDI, 2 x USB, 1 G Ethernet und einen FMC-Connector, über welche die meisten LVDS-Leitungen und Signale auf Erweiterungskarten angebunden werden können. Hier eine Zusammenfassung der Eigenschaften des Arria 10 SOM:

  • Modulgröße 8 cm x 6,5 cm Modul mit zwei robusten Highspeed-Steckverbinder zur Anbindung auf ein kundenspezifisches Baseboard.
  • Arria 10 SoC FPGA mit 160 bis 480 kLE und Cortex A9 Dual-Core-CPU
  • Power-Management auf dem Modul mit definierten richtigen Power ein/aus Sequenzen und Single-Supply 12V
  • Zwei separate DDR4-Speicher Schnittstellen

CPU-Memory-System:

  • 2 GByte mit 32-Bit parallelen Datenbus
  • 8-Bit ECC für sicherheitskritische Anwendungen unterstützt
  • Bis zu 2,4 Gbit/s Speicherbus für eine Gesamtbandbreite von 77 Gbit/s

FPGA-Memory-System:

  • 4GByte mit 64 Bit parallelen Datenbus
  • Bis zu 2,4 Gbit/s für eine Gesamtbandbreite von 153 Gbit/s

12 Transceiver mit 12 GBit/s und höher:

  • Unterstützt Schnittstellen wie PCIe Gen3 x 8, 10/40 Gbit/s Ethernet, Display Port und 12 G SDI
  • Dediziertes Clocking auf dem Modul mit niedrigsten Jitter für sensible Anwendungen
  • Bis zu 32 LVDS-Leitungen zum Baseboard:

- Alle entweder RX oder TX

- Unterstützung für Takt-Rückgewinnung

- bis zu 1,6 Gbit/s pro LVDS-Leitung

- Vier dedizierte Clock Ein/Ausgänge, welche zum Beispiel Konfigurationen wie zwei Mal LVDS TX x8 und zugleich zwei weitere LCDS RX x8 Schnittstellen ermöglichen

  • Zwei USB-Schnittstellen, eine davon OTG
  • Gigabit Ethernet
  • ARM I²C, SPI & GPIO Schnittstelle Signale mit Levelshifters am Modul (Benutzer definierte Referenzspannung von 1,8-3,3 V möglich)
  • UART am HPS, 6x 1V8 GPIO vom ARM und FPGA zum Baseboard
  • Bis zu 6x I²C-Schnittstellen

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