随着计算密集型机器视觉系统集成到网络边缘,FPGA 正成为下一代设计的首选灵活平台。除了需要更高的带宽处理能力外,已部署的智能系统还具有占地面积小、散热和功耗限制严格的特点。.
智能嵌入式视觉计划提供了一套 FPGA 套件,其中包括 IP、硬件和工具,用于小型、低功耗的机器视觉设计,目标市场包括工业、医疗、广播、汽车、航空航天和国防市场。.
继该计划启动后,Microchip 又增加了以下产品,以满足智能视觉系统的设计要求:
• 串行数字接口 (SDI) IP – 该接口专为通过同轴电缆传输未压缩视频数据而设计,提供多种传输速率:HD-SDI(1.485 Gbps,720p,1080i)、3G-SDI(2.970 Gbps,1080p60)、6G-SDI(5.94 Gbps,2Kp30)和 12G-SDI(11.88 Gbps,2Kp60)。
• MIPI-CSI-2 IP,每通道 1.5 Gbps – MIPI-CSI-2 是一种常用于工业相机的传感器接口,用于连接图像传感器和 FPGA。PolarFire 系列产品每通道接收速率高达 1.5 Gbps,发送速率高达 1 Gbps。
• SLVS-EC Rx 单通道速率高达 2.3 Gbps – SLVS-EC Rx 是一款图像传感器接口 IP,兼容高分辨率相机。客户可部署具有两通道或八通道的 SLVS-EC Rx FPGA 内核。
• 支持多种速率的千兆 MAC – PolarFire 系列产品在以太网物理层可实现 1、2.5、5 和 10 Gbps 的传输速率,从而满足了自动协商 USXGMII(通用串行 10 GE 媒体独立接口)对 IP MAC 的需求。
• CoaXPress v1.1 主机和设备 IP 速率高达 6.25 Gbps – CoaXPress 是高性能机器视觉、医疗和工业检测领域的标准。Microchip 遵循该标准的开发路线图,支持 CoaXPress v2.0,其带宽翻倍至 12.5 Gbps。
• HDMI 2.0b – HDMI IP 核支持最高 4K 60fps 的传输分辨率和 1080p 60fps 的接收分辨率。
• PolarFire FPGA 图像处理 IP 封装 – 集成了 MIPI-CSI-2 和图像处理 IP,用于边缘检测、Alpha 通道合成以及图像增强,可进行色彩、亮度和对比度调整。
• 扩展的第三方生态系统 – 智能嵌入式视觉计划包括 Kaya Instruments,该公司为 Microchip 的第三方生态系统提供用于 CoaXPress v2.0 和 10GigE 视觉的 PolarFire FPGA IP 核。该生态系统还包括 Alma Technology、Bitec 和 ASIC Design Services,后者是一家人工智能公司,提供核心深度学习 (CDL) 环境,以支持基于低功耗卷积神经网络 (CNN) 的图像和视频处理平台,适用于嵌入式和边缘计算应用。
与竞争对手的中端基于 SRAM(静态随机存取存储器)的 FPGA 相比,PolarFire FPGA 可将总功耗降低 30% 至 50%。.
该系列产品集成了 10 万到 50 万个逻辑元件 (LE),可将静态功耗降低五到十倍,使其成为使用密集计算的新型边缘设备的理想选择,包括安装在有散热和功率限制的环境中的设备。.
除了高速图像处理 IP 核和 PolarFire 图像处理 IP 包之外,我们还提供一款基于 MIPI-CSI2 的全新机器学习相机参考设计,适用于智能嵌入式系统。该参考设计基于 PolarFire FPGA 图像和视频处理套件,并采用 ASIC 设计服务提供的推理算法,可供客户免费评估。所有智能嵌入式视觉解决方案均受 Microchip Libero® SoC 设计套件的支持。.
所有 IP 均通过 Libero® SoC 设计套件提供,并可部署在 PolarFire FPGA 图像和视频处理套件上,该套件是智能嵌入式视觉设计的评估平台。这些 IP 核现已推出:
• HD-SDI(1.485 Gbps,720p,1080i)
• 3G-SDI(2.970 Gbps,1080p60)
• MIPI-CSI-2
• 双通道 SLVS-EC 接收 FPGA 内核
• 6.25 Gbps CoaXPress v1.1
• HDMI 2.0 4K 60fps 发送和 1080p 60fps 接收
以下IP核将逐步添加到2019年底之前:
• 6G-SDI(5.94 Gbps,2Kp30)
• 12G-SDI(11.88 Gbps,2Kp60)
• USXGMII MAC
• 八通道SLVS-EC接收机
• 6.25 Gbps CoaXPress v2.0
• HDMI 2.0b 4K 60fps接收
PolarFire 图像处理 IP 套件现已上市,售价为 1,499 美元;MPF300-VIDEO-KIT 也已上市,售价为 999 美元。.
