i.MX8 «eCockpit» SoC прибывает с приходом медиа и IoT версий

NXP представила свой автомобильный i.MX8 Quad с четырьмя ядрами Cortex-A53, двумя ядрами Cortex-M4F и двумя графическими процессорами.
QuadPlus и QuadMax добавляют одно и два ядра -A72.

Freescale дразнил свое семейство автомобилей i.MX8 в 2015 году, прежде чем компания приобрела NXP, и этот процесс, возможно, способствовал задержкам семейства SoC.
По словам NXP, первые три модели i.MX8 должны быть выпущены в первом квартале 2017 года, который уже разработал комплект разработки для SoC, показанный ниже.
Кроме того, просочились планы на будущие модели i.MX8 для мультимедийных приложений и приложений IoT с низким энергопотреблением, включая двухъядерные модели (см. Ниже).

I.MX8 разработан для создания «цифровой электронной карты» с «потрясающей графикой и надежностью автомобильного класса для отображения информации, необходимой для безопасности, а также выдающейся производительностью для поддержки мультисенсорных функций, таких как интуитивное управление жестами, естественное распознавание речи и ускорение звука », - говорит NXP.


Квадратная блок-схема i.MX8 (пунктирные линии обозначают особенности модели)

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Три четырехъядерных SoC i.MX8 представляют первые 64-битные SoC i.MX от NXP, по сравнению с Cortex-A9 i.MX6 и Cortex-A7 i.MX7.
Основные дополнения трех моделей приведены в таблице ниже.

  Ядра Cortex-A53 Микроконтроллеры Cortex-M4F Графические процессоры GC7000XS / VX Ядра Cortex-A72
i.MX8 Quad 4 2 2 -
i.MX8 QuadPlus 4 2 2 1
i.MX8 QuadMax 4 2 2 2

SoC изготавливаются с использованием 28 нм технологии FDSOI (полностью обедненный кремний на изоляторе), рекламируемой для улучшения MTBF и уменьшения частоты мягких ошибок.
В то время как модели Quad-Cortex-A53 стали почти повсеместными в мультимедийных ARM SoC, более поздняя версия Cortex-A72 стала менее популярной.
Обладая вдвое большей производительностью, чем Cortex-A57, Cortex-A72 используется в SoC, таких как QorIQ LS2088A от NXP.
MT8173 и Helio X20 .
Qualcomm использует свои собственные -A72-подобные ядра Kyro на Snapdragon 820 .
Проекты -A72 начнут уступать место в следующем году более быстрым SoC Cortex-A73 , таким как грядущая MediaTek Helio X30 .


Таблицы характеристик i.MX8, показывающие общие (слева) и специфичные для модели функции

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

NXP утверждает, что два микроконтроллера Cortex-M4F i.MX8 должны помочь в решении срочных задач, таких как отображение резервной камеры, а также мониторинг и запуск системы.
Вместе с ядрами -A72 и HIFI4 DSP микроконтроллеры также поддерживают многодоменное распознавание голоса.

I.MX8 также выделяется двумя графическими процессорами GC7000LiteXS / VX, что позволяет использовать до четырех экранов высокой четкости, включая передние и задние автомобильные дисплеи, а также комбинации приборов и дисплеи с опережением.
(В качестве альтернативы вы можете сфокусировать мультимедийную огневую мощь i.MX8 на одном 4K-дисплее.) Многоэкранный подход i.MX8 дополнительно поддерживается с контроллерами для двух портов Gigabit Ethernet, которые поддерживают функцию аудио-видео-моста (AVB).

Еще не было страницы продукта для графических процессоров серии GC7000, которые, по-видимому, расширяют бренд Vivante по сравнению с графическими процессорами GC2000, установленными на i.MX6 Quad.
NXP утверждает, что графические процессоры предоставляют специализированные аппаратно-аппаратные инструкции для обработки зрения, что позволяет повысить эффективность до 800% по сравнению с неоптимизированным графическим процессором.

NXP предполагает, что сложная обработка звука и звука в i.MX8 может расширить SoC за пределы автомобильной.
Компания отмечает такие приложения, как мобильные сервисные роботы, которые могут видеть и слышать, носимые устройства, которые могут сканировать и говорить, автономные дроны и современная промышленная автоматизация с мультимедийными интерфейсами.

Требуется разработка нескольких ОС

Избыточный дизайн i.MX8, аппаратная виртуализация и защита домена помогают упростить разработку, тестирование и развертывание платформ с несколькими ОС на одной SoC.
Поддерживаемые ОС включают в себя Android, Linux, FreeRTOS, QNX, Green Hills и Dornerworks XEN.
Разработчики могут легко назначить один графический процессор и контроллер дисплея одной ОС, вероятно, Android или Linux, а другой - ОСРВ.
Это обеспечивает «детерминированную производительность, не рискуя сложностью, свойственной паравиртуализации монолитного графического процессора и конвейера контроллера дисплея», - говорится в сообщении компании.

Каждый кремниевый IP-ресурс, «от графических процессоров до последовательных портов», имеет встроенную защиту ресурсов, права владения и разрешения доступа », - говорит NXP.
Этот подход, как утверждается, повышает надежность платформы и снижает риски, связанные с программными технологиями совместного использования.

NXP утверждает, что платформа совместима с ASIL-B , что гарантирует, что экраны «остаются на месте» даже в случае сбоя системы.
I.MX8 поддерживает до 16 аппаратных доменов брандмауэра, разработанных для изоляции сбоев, внешних атак и других проблем системного уровня, заявляет компания.
Контроллеры дисплея SoC SafeAssure Fail-Over контролируют графический конвейер системы, чтобы при необходимости автоматически переходить на полностью изолированный путь отображения.

Говорят, что другие функции безопасности включают зашифрованную загрузку, криптографию с эллиптическими кривыми, безопасное хранение ключей и поддержку AES, SHE и других стандартов безопасности автомобилей.
Сообщается, что SoC соответствуют требованиям AEC-Q100 Grade 3 и поддерживают температурные диапазоны AEC-Q100 Grade 3 от -40 до 125 ° C, от -40 до 105 ° C и от -20 до 105 ° C.

I.MX8 поддерживает 64-разрядную оперативную память DDR4 или LPDDR4, а также один интерфейс NAND и до трех интерфейсов SD 3.0 или eMMC.
Как и в i.MX6, есть поддержка SATA, в данном случае SATA 3.0.
Вы также можете включить интерфейс PCIe 3.0 в режим SATA.
Часть QuadMax имеет 2-полосный интерфейс PCIe 3.0 для расширения полосы пропускания.

Для дисплеев i.MX8 поддерживает один порт HDMI 1.4 Rx и один порт HDMI 2.0.
Последний может альтернативно быть назначен на DisplayPort 1.2 или eDP 1.4.
Вы также получаете два интерфейса LVDS и два 4-канальных канала MIPI-DSI.
Также доступна пара 4-полосных интерфейсов камер MIPI-CSI.
Для аудио, которое является ключевой функцией в автомобильной промышленности, вы получаете подключения SPDIF, 2x ESAI и 5x I2S / SAI.

I.MX8 имеет интерфейсы USB 3.0 и dual 2.0, все с PHY.
Существуют два 12-разрядных АЦП, 3x CAN, 4x SPI и 5x высокоскоростных и 8-кратных низкоскоростных интерфейсов I2C.
Другие функции включают в себя клавиатуру, MLB и даже выделенный интерфейс FPGA (4x данные, 1x тактовые полосы).
Блок-схема также показывает 8x ШИМ и 5x входов / выходов UART.

Комплект i.MX8 MEK и будущие модели i.MX8

I.MX8 Multi-Sensory Evaluation Enablement Kit (MEK), который был впервые представлен в мае, доступен для i.MX8.
Набор плат включает в себя плату процессора, плату расширения и до 8 входов для камер для обзора в 360 градусов.


i.MX8 Мультисенсорный оценочный комплект

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Набор разработан для создания прототипа систем i.MX8 и i.MX8X, говорит NXP.
Действительно, CNXSoft обнаружил слайд-слайд PDF от NXP, который показывает целый ряд чипов i.MX8, ожидающих своего часа.

Слайд-дека демонстрирует семейство i.MX8X для приложений с низким энергопотреблением, ограниченное ядрами Cortex-A35 и -M4.
8QuadXPlus имеет четыре ядра Cortex-A35, а 8DualXPlus и 8DualX - два.
Существует также семейство i.MX8M для аудио / видео приложений, которое поддерживает 4K VP9 / H.265 и поддержку HDR.
Семейство 8M будет иметь модели Quad и Dual Video, а также модели Quad и Dual Audio.
На слайде также представлены новые модели i.MX8 Dual и DualLite с двумя ядрами Cortex-A53.
Как и модели 8X и 8M, двухъядерные компоненты ограничены одним GPU на SoC.

Говоря о слайд-палубах, мы разместили две интересные презентации о возможностях виртуализации, мультимедиа и визуализации i.MX8 в приложениях eCockpit:

Qualcomm продолжает торговаться за NXP

К тому времени, когда эти новые SoC i.MX8 достигнут производства, NXP может находиться под зонтиком Qualcomm, если верить постоянным слухам о приобретении .
Хотя Qualcomm вскоре выпустит эталонную платформу Qualcomm Connected Car на базе Snapdragon, это одна из областей, где компания отстает от Nvidia, которая все больше ориентирует свои SoC Tegra на автомобильные платформы, такие как Drive PX 2 .
В то же время у TI есть платформа Jacinto , а у Renesas - среди других автомобильных конкурентов.

Добавление NXP значительно улучшило бы позиционирование Qualcomm в автомобильной отрасли, и не только в процессорах приложений, учитывая, что NXP позиционирует себя как «поставщика номер один для автомобильных интегральных схем». Однако, если сделка с Qualcomm состоится, однако, будущее не автомобильной промышленности модели, и особенно мультимедийные модели 8M, могут оказаться под угрозой, поскольку они могут слишком напрямую конкурировать со Snapdragons.

Дальнейшая информация

Первые три SoC i.MX8 Quad начнут сбор образцов в первом квартале 2017 года. Более подробную информацию о семействе i.MX8 Quad можно найти на странице продукта NXP i.MX8 , а также о доступном в настоящее время наборе разработчика i.MX8 MEK. здесь