AM67x 可擴(kuò)展處理器系列基于進(jìn)化的 Jacinto? 7 架構(gòu)，面向智能視覺(jué)相機(jī)和通用計(jì)算應(yīng)用，并建立在 TI 十多年來(lái)在視覺(jué)處理器市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位積累的廣泛市場(chǎng)知識(shí)之上。AM67x 系列專為工廠自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化和其他市場(chǎng)中各種成本敏感型高性能計(jì)算應(yīng)用而構(gòu)建。

AM67x 以行業(yè)領(lǐng)先的功率/性能比為傳統(tǒng)和深度學(xué)習(xí)算法提供高性能計(jì)算技術(shù)，并具有高水平的系統(tǒng)集成度，可為高級(jí)視覺(jué)相機(jī)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和降低成本。關(guān)鍵內(nèi)核包括用于通用計(jì)算的最新 Arm 和 GPU 處理器、具有標(biāo)量和矢量?jī)?nèi)核的下一代 DSP、專用深度學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)算法加速器、集成的下一代成像子系統(tǒng) （ISP）、視頻編解碼器和 MCU 內(nèi)核。所有這些都受到工業(yè)級(jí)安全硬件加速器的保護(hù)。
*附件：am67a.pdf

AM67x 包含多達(dá)四個(gè)采用 64 位架構(gòu)的 Arm? Cortex-A53? 內(nèi)核、一個(gè)帶圖像信號(hào)處理器 （ISP） 和多個(gè)視覺(jué)輔助加速器的視覺(jué)處理加速器 （VPAC）、深度學(xué)習(xí) （DL）、密集光流 （DOF） 視頻和 3D 圖形加速器、一個(gè) Cortex-R5F? MCU 島內(nèi)核和兩個(gè)用于設(shè)備和運(yùn)行時(shí)管理的 Cortex-R5F? 內(nèi)核。Cortex-A53 提供 Linux 應(yīng)用所需的強(qiáng)大計(jì)算元素以及基于傳統(tǒng)視覺(jué)計(jì)算的算法的實(shí)現(xiàn)。TI 的第 7 代 ISP 以現(xiàn)有的世界級(jí) ISP 為基礎(chǔ)，可以靈活地處理更廣泛的傳感器套件，包括 RGB-紅外 （RGB-IR），支持更高的位深度，并具有針對(duì)分析應(yīng)用的功能。關(guān)鍵內(nèi)核包括兩個(gè)帶有標(biāo)量和矢量?jī)?nèi)核的“C7x”下一代 DSP、專用的“MMA”深度學(xué)習(xí)加速器以及一個(gè) 2.25MB 的大型 L2 內(nèi)存，在典型的汽車最壞情況結(jié)溫 125°C 下運(yùn)行時(shí)，可在業(yè)界最低的功耗范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高達(dá) 4 TOPS 的性能。

AM67x 集成了高速 IO，包括一個(gè) PCIe Gen-3 （1L） 和 3 端口千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，帶有一個(gè)內(nèi)部端口和兩個(gè)支持 TSN 的外部端口。此外，AM67x 中還包含廣泛的外設(shè)集，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)連接，例如 USB、MMC/SD、四個(gè) CSI2.0 攝像頭接口、OSPI、CAN-FD 和 GPMC，用于與外部 ASIC/FPGA 的并行主機(jī)接口。AM67x 支持通過(guò)內(nèi)置 HSM（硬件安全模塊）進(jìn)行 IP 保護(hù)的安全啟動(dòng)，并為功耗敏感型應(yīng)用采用高級(jí)電源管理支持。

特性

處理器內(nèi)核：

• 高達(dá) 64 位 Arm Cortex-A53 微處理器子系統(tǒng)，頻率高達(dá) 1.4GHz
  • 四核 Cortex-A53 集群，具有 512KB 二級(jí)共享緩存和 SECDED ECC
  • 每個(gè) A53 內(nèi)核具有 32KB L1 DCache 和帶 SECDED ECC 的 32KB L1 ICache 和帶奇偶校驗(yàn)保護(hù)
• 單核 Arm Cortex-R5F，頻率高達(dá) 800MHz，與 FFI 集成為 MCU 通道的一部分
  • 32KB ICache、32KB L1 DCache 和 64KB TCM，所有存儲(chǔ)器上都有 SECDED ECC
  • 512KB SRAM，帶 SECDED ECC
• 單核 Arm Cortex-R5F，頻率高達(dá) 800MHz，集成以支持設(shè)備管理
  • 32KB ICache、32KB L1 DCache 和 64KB TCM，所有存儲(chǔ)器上都有 SECDED ECC
• 單核 Arm Cortex-R5F，頻率高達(dá) 800MHz，集成以支持運(yùn)行時(shí)管理
  • 32KB ICache、32KB L1 DCache 和 64KB TCM，所有存儲(chǔ)器上都有 SECDED ECC
• 兩個(gè)深度學(xué)習(xí)加速器（總共最多 4 個(gè) TOPS），每個(gè)加速器具有：
  • C7x 浮點(diǎn)，高達(dá) 40 GFLOPS，256 位矢量 DSP，最高 1.0GHz
  • 矩陣乘法加速器 （MMA），在高達(dá) 1.0GHz 時(shí)高達(dá) 2 TOPS （8b）
  • 32KB L1 DCache 帶 SECDED ECC 和 64KB L1 ICache 帶奇偶校驗(yàn)保護(hù)
  • 2.25MB 的 L2 SRAM，帶 SECDED ECC
• 深度和運(yùn)動(dòng)處理加速器 （DMPAC）
  • 密集光流 （DOF） 加速器
  • 立體聲視差引擎 （SDE） 加速器
• 具有圖像信號(hào)處理器 （ISP） 和多個(gè)視覺(jué)輔助加速器的視覺(jué)處理加速器 （VPAC）：
  • 600MP/秒 ISP
  • 支持 12 位 RGB-IR
  • 支持高達(dá) 16 位輸入的 RAW 格式
  • 線路支持高達(dá) 4096
  • 寬動(dòng)態(tài)范圍 （WDR）、鏡頭畸變校正 （LDC）、視覺(jué)成像子系統(tǒng) （VISS） 和多標(biāo)量 （MSC） 支持
    • 輸出顏色格式：8 位、12 位和 YUV 4：2：2、YUV 4：2：0、RGB、HSV/HSL

多媒體：

• 顯示子系統(tǒng)
  • 通過(guò) OLDI/LVDS（1 個(gè) OLDI-DL、1 個(gè)或 2 個(gè) OLDI-SL）、DSI 或 DPI 提供三重顯示支持
    • OLDI-SL（單鏈路）：60fps（165 MHz 像素時(shí)鐘）時(shí)高達(dá) 1920 x 1080
    • OLDI-DL（雙鏈路）：在 60fps（150 MHz 像素時(shí)鐘）時(shí)高達(dá) 3840 x 1080
    • MIPI DSI：帶 4 通道 MIPI? D-PHY 在 60fps（300 MHz 像素時(shí)鐘）時(shí)支持高達(dá) 3840 x 1080
    • DPI（24 位 RGB 并行接口）：在 60fps（165 MHz 像素時(shí)鐘）時(shí)高達(dá) 1920 x 1080
  • 四個(gè)顯示管道，支持硬件覆蓋。每個(gè)顯示器最多可以使用兩個(gè)顯示管道。
  • 支持定格檢測(cè)、數(shù)據(jù)正確性檢查等安全功能
• 3D 圖形處理單元
  • IMG BXS-4-64，帶 256KB 緩存
  • 高達(dá) 50 GFLOPS
  • 單著色器核心
  • OpenGL ES3.2 和 Vulkan 1.2 API 支持
• 四攝像頭串行接口 （CSI-2） 接收器，帶 4 通道 D-PHY
  • 符合 MIPI? CSI-2 v1.3 + MIPI? D-PHY 1.2
  • CSI-RX 支持 1、2、3 或 4 個(gè)數(shù)據(jù)通道模式，每通道高達(dá) 2.5Gbps
• 一個(gè)帶 4 通道 D-PHY 的 CSI2.0 發(fā)射器（與 MIPI DSI 共享）
  • CSI-TX 支持 1、2 或 4 個(gè)數(shù)據(jù)通道模式，每通道高達(dá) 2.5Gbps
• 視頻編碼器/解碼器
  • 支持 HEVC （H.265） 5.1 級(jí)高級(jí)主配置文件
  • 支持 5.2 級(jí)的 H.264 BaseLine/Main/High 配置文件
  • 支持高達(dá) 4K 超高清分辨率（3840 × 2160）
    • 高達(dá) 400MP/s 的運(yùn)行速度
• Motion JPEG 編碼速度為 416MPixels/s，分辨率高達(dá) 4K UHD（3840 × 2160）

內(nèi)存子系統(tǒng)：

• 專用于關(guān)鍵處理內(nèi)核的片上 RAM
  • 256KB 片上 RAM （OCRAM），帶 SECDED ECC
  • 256KB 片上 RAM，在 SMS 子系統(tǒng)中具有 SECDED ECC
  • 512KB 片上 RAM，帶 SECDED ECC，位于 Cortex-R5F MCU 子系統(tǒng)中
  • 64KB片上RAM，在R5F設(shè)備管理器子系統(tǒng)中具有SECDED ECC
  • 64KB片上RAM，帶SECDED ECC，位于R5F運(yùn)行時(shí)管理器子系統(tǒng)中
  • 每個(gè) C7x 深度學(xué)習(xí)加速器中配備 2.25MB 的 L2 SRAM，帶 SECDED ECC（總?cè)萘扛哌_(dá) 4.5MB）
• DDR 子系統(tǒng) （DDRSS）
  • 支持 LPDDR4 內(nèi)存類型
  • 帶內(nèi)聯(lián) ECC 的 32 位數(shù)據(jù)總線
  • 支持高達(dá) 4000MT/s 的速度
  • 最大 LPDDR4 大小為 8GB

功能安全：

• 符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)（在特定部件號(hào)上）
  • 專為功能安全應(yīng)用而開(kāi)發(fā)
  • 將提供文檔以幫助 IEC 61508 功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  • 系統(tǒng)能力高達(dá) SIL 3 目標(biāo)
  • 硬件完整性高達(dá) SIL 2 目標(biāo)
  • 安全相關(guān)認(rèn)證
    • 計(jì)劃通過(guò)IEC 61508

安全：

• 支持安全啟動(dòng)
  • 硬件強(qiáng)制實(shí)施的信任根 （RoT）
  • 支持通過(guò)備份密鑰切換 RoT
  • 支持接管保護(hù)、IP 保護(hù)和防回滾保護(hù)
• 支持可信執(zhí)行環(huán)境 （TEE）
  • 基于 Arm TrustZone 的 TEE
  • 廣泛的防火墻支持隔離
  • 安全看門狗/定時(shí)器/IPC
  • 安全存儲(chǔ)支持
  • 回放保護(hù)內(nèi)存塊 （RPMB） 支持
• 專用安全控制器，具有用戶可編程的 HSM 內(nèi)核和專用安全 DMA 和 IPC 子系統(tǒng)，用于隔離處理
• 支持加密加速
  • 會(huì)話感知加密引擎，能夠根據(jù)傳入數(shù)據(jù)流自動(dòng)切換密鑰材料
• 支持加密核心
  • AES – 128/192/256 位密鑰大小
  • SHA2 – 224/256/384/512 位密鑰大小
  • DRBG 與真隨機(jī)數(shù)生成器
  • PKA（公鑰加速器）協(xié)助 RSA/ECC 處理以實(shí)現(xiàn)安全啟動(dòng)
• 調(diào)試安全性
  • 安全的軟件控制調(diào)試訪問(wèn)
  • 安全感知調(diào)試

高速接口：

• PCI-Express Gen3 單通道控制器 （PCIE）
  • 具有自動(dòng)協(xié)商功能的 Gen1 （2.5GT/s）、Gen2 （5.0GT/s） 和 Gen3 （8.0GT/s）作
• 集成以太網(wǎng)交換機(jī)支持（總共 2 個(gè)外部端口）
  • RMII（10/100） 或 RGMII （10/100/1000） 或 SGMII （1Gbps）
  • IEEE1588（附錄 D、附錄 E、附錄 F，附有 802.1AS PTP）
  • 第 45 條 MDIO PHY 管理
  • 基于 ALE 引擎的數(shù)據(jù)包分類器，具有 512 個(gè)分類器
  • 基于優(yōu)先級(jí)的流量控制
  • 時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò) （TSN） 支持
  • 四個(gè) CPU H/W 中斷起搏
  • 硬件中的 IP/UDP/TCP 校驗(yàn)和卸載
• USB3.1-Gen1 端口
  • 一個(gè)增強(qiáng)型 SuperSpeed Gen1 端口
  • 端口可配置為 USB 主機(jī)、USB 外設(shè)或 USB 雙角色設(shè)備
  • 集成 USB VBUS 檢測(cè)
• USB2.0 端口
  • 端口可配置為 USB 主機(jī)、USB 外設(shè)或 USB 雙角色設(shè)備（DRD 模式）
  • 集成 USB VBUS 檢測(cè)

通用連接和汽車接口：

• 9 個(gè)通用異步接收器-發(fā)射器 （UART）
• 5 個(gè)串行外設(shè)接口 （SPI） 控制器
• 7 個(gè)集成電路間 （I2C） 端口
• 5 個(gè)多通道音頻串行端口 （McASP）
• 通用 I/O （GPIO），所有 LVCMOS I/O 均可配置為 GPIO
• 4 個(gè)支持 CAN-FD 的控制器局域網(wǎng) （CAN） 模塊

媒體和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：

• 3 個(gè)安全數(shù)字 （SD） （4b+4b+8b） 接口
  • 1 個(gè) 8 位 eMMC 接口，速度高達(dá) HS400
  • 2 個(gè) 4 位 SD/SDIO 接口，最高可達(dá) UHS-I
  • 符合 eMMC 5.1、SD 3.0 和 SDIO 3.0 版
• 1× 通用存儲(chǔ)器控制器 （GPMC），最高可達(dá) 133MHz
• 支持 DDR / SDR 的 OSPI/QSPI
  • 支持串行 NAND 和串行 NOR 閃存
  • 4GBytes 內(nèi)存地址支持
  • 具有可選動(dòng)態(tài)加密的 XIP 模式

技術(shù)/封裝：

• 16納米FinFET技術(shù)
• 18 mm x 18 mm，0.65 mm 間距，帶 VCA （AMW）

配套電源管理解決方案：

• 符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)，支持高達(dá) ASIL-B 或 SIL-2 目標(biāo)
• TPS6522x PMIC
• TPS6287x 可堆疊、快速瞬態(tài)降壓

參數(shù)

方框圖

?1. 產(chǎn)品概述?

• ?型號(hào)?：AM67x系列（包括AM67、AM67A），基于Jacinto? 7架構(gòu)，面向智能視覺(jué)攝像頭和通用計(jì)算應(yīng)用。
• ?工藝?：16nm FinFET技術(shù)，封裝為18mm×18mm FCBGA（594球）。
• ?目標(biāo)市場(chǎng)?：工業(yè)自動(dòng)化、建筑自動(dòng)化、機(jī)器視覺(jué)、視頻監(jiān)控等高性能計(jì)算場(chǎng)景。

?2. 核心特性?

• ?處理器核心?：
  • 四核Arm? Cortex?-A53（最高1.4GHz），512KB共享L2緩存。
  • 單核Cortex-R5F（800MHz），支持功能安全（SIL 2/ASIL B）。
• ?加速器?：
  • 深度學(xué)習(xí)加速器（4 TOPS）：C7x浮點(diǎn)DSP + MMA矩陣加速。
  • 視覺(jué)處理單元（VPAC）：支持RGB-IR、12-bit RAW輸入，600MP/s ISP。
  • 視頻編解碼：H.265/H.264 4K@60fps，JPEG編碼416MP/s。
• ?多媒體?：
  • 三顯示輸出（OLDI/LVDS/DSI/DPI），支持4K分辨率。
  • 4x CSI-2攝像頭接口（4 Lane），1x CSI-2 TX接口。

?3. 安全與可靠性?

• ?功能安全?：支持IEC 61508（SIL 3系統(tǒng)級(jí)，SIL 2硬件級(jí)）。
• ?安全特性?：
  • 安全啟動(dòng)（硬件Root-of-Trust）、HSM加密引擎。
  • 支持AES/SHA2/DRBG/PKA等硬件加速。

?4. 外設(shè)與連接?

• ?高速接口?：
  • PCIe Gen3、USB 3.1 Gen1、雙端口千兆以太網(wǎng)（支持TSN）。
• ?存儲(chǔ)?：
  • LPDDR4（32位，8GB，帶ECC）、eMMC/SD接口（HS400/UHS-I）。
  • OSPI/QSPI閃存接口（支持XIP加密）。
• ?通用外設(shè)?：
  • 9x UART、7x I2C、4x CAN-FD、5x McASP音頻接口。

?5. 應(yīng)用場(chǎng)景?

• 工業(yè)機(jī)器人（AGV/AMR）、醫(yī)療監(jiān)控、車載攝像頭、能源存儲(chǔ)系統(tǒng)等。

?6. 文檔結(jié)構(gòu)?

• 包含功能框圖、引腳配置、電氣特性、時(shí)序要求等詳細(xì)硬件設(shè)計(jì)指南。
• 提供安全認(rèn)證、熱阻參數(shù)及電源管理建議。