从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

受大环境影响,2021年很多企业财报略显平平,但平平之中也不乏亮点—物联网业务的增速让越来越多的企业将其视为营收支柱。

受大环境影响,2021年很多企业财报略显平平,但平平之中也不乏亮点—物联网业务的增速让越来越多的企业将其视为营收支柱。经过几年的渗透,物联网应用已逐渐覆盖智慧工业、智慧农业、智慧零售、智慧能源、智慧交通出行等行业。物联网技术深刻影响着现有的行业需求与产业格局。在物联网应用落地阶段,那些简单易用、适用于多种场景、低功耗的物联网方案将在庞大的体量市场脱颖而出。

算力高、智能强、功耗低是目前物联网微处理器技术的关键指征。北京君正是国产微处理器的最早倡导者,在嵌入式CPU领域设计经验丰富,拥有自主研发的XBurst架构。XBurst CPU指令集兼具RISC指令与SIMD指令优势,融合了计算、多媒体加速以及信号处理能力,且在极低的功耗下高速发射指令。

北京君正面向智能物联网市场推出的新一代SoC X2000,采用北京君正自研CPU内核、VPU及ISP等关键技术,是一款高性能、多核跨界处理器。北京君正XBurst®2的首次亮相即使用在X2000上。X2000 CPU内核采用XBurst®2逻辑双核+ XBurst®0三核异构布局,具有应用处理器的出色算力,微控制器实时控制、低功耗的特点。

图像、视频、算力、互联等各方面的强强联合,使X2000成为智能互联时代一款不可多得的主控芯片,既可以作为独立的处理单元使用,也可以多颗X2000分工合作成为一个较大规模的智能单元,进一步加强媒体处理能力和人工智能算力。

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

X2000特别适用于各类消费和商业的嵌入式应用,如智能商业、智能物联网、智能可穿戴、生物特征和图像识别、音视频编解码等领域。X2000产品亮点非常值得广大用户不断深入挖掘,在产品设计中创新应用。下面我们详细对其算力、三摄、AI能力及低功耗特点进行解读。

 

独特的三核结构成就非凡算力

X2000是一款面向商业市场的新一代多核异构跨界处理器产品,其算力体现于独特的CPU结构,即XBurst®2逻辑双核+ XBurst®0三核异构布局:主核采用君正最新一代高性能处理器内核XBurst®2,包含128-bit SIMD扩展指令,小核擅长实时控制。值得一提的是,XBurst®是北京君正完全自主知识产权的32位RISC CPU内核,同时兼容MIPS架构、硬件浮点运算单元、内存管理单位。XBurst®2逻辑双核+ XBurst®0三核配置为X2000提供了相当于四核Cortex-A53的能力。

 

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

X2000内部集成了丰富的多媒体、互联资源。如下图所示,X2000内部资源与大核、小核的逻辑关系,这是X2000跨界应用的硬件基础。X2000大小核跨界应用的场景分为以下三种:一是小核为大核的运算助力;二是小核与外围接口实现自定义接口;三是小核根据大核任务需要实时控制外部控制。

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

图:X2000内部资源相对于大核、小核的关系

 

赋能端侧AI是X2000的重要定位

X2000属于MPU,这个产业定位决定了其有部署端侧AI的使命,同时具备软硬结合的能力。具体来说,硬实力是固化在芯片上的XBurst®2算力、指令集、内存管理、低功耗等;软实力表现在君正团队多年耕耘掌握的自主可控的操作系统、各类物联网应用开发支持套件,以及君正深度神经开放平台MAGIK的训练、优化、部署等。

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

建立在图像、视频、互联等各方面的强大能力组合之上的AI能力,势必使X2000成为完整的智能单元独立部署于端侧。X2000作为一个端侧AI平台,用户可将君正芯片的应用从IoT提升至AIoT提供了丰富的可能性。此外,多颗X2000分工合作,也可形成强大的AI能力,成就一个较大规模的智能单元或分布式智能系统。

 

端侧AI,或称嵌入式AI的价值包括:

更快更紧密的交互方式,因为模型在本地执行,延迟小;

更自主的服务方式,因为在没有很好网络的情况下仍然可以很好的提供服务;

更好的保护隐私,因为在本地进行数据收集和处理,数据不必上传。

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

图:完整、准确理解X2000的应用潜能

 

X2000广泛的细分应用支持:

检测类:人形检测、人脸检测、宠物检测、活体检测、哭声检测、车辆检测

识别类:人脸识别、文字识别、车牌识别

 

丰富灵活的节能降耗技术

X2000独特的三核结构不仅提供高算力,而且体现了低功耗技术的新高度,包括CPU架构的低功耗优势、关键IP核的低功耗设计、业界领先的SoC电源与时钟规划三个层次,以及从硬件到软件的全方位设计,节能降耗技术基础扎实。此外,采用28nm制程工艺,更将X2000的功耗降到了“新低度”。

君正的CPU 内核基于MIPS架构,已更新三代。XBurst®2是君正CPU的最新版本。根据嵌入式典型应用场景测试结果,XBurst®2内核算力相当于Cortex-A53的1.3倍,但典型功耗仅相当于Cortex-A53的0.5倍。X2000整个SoC(含128MB LPDDR3)的典型工作功耗<380mW。

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

图:XBurst®2的典型功耗水平

XBurst®2典型功耗水平低得益于两个方面,分别是MIPS架构的优势以及君正自研CPU内核的优势。XBurst®2基于MIPS32 ISA R5和MIPS SIMD ISA:MSA 128,这种架构确保了该CPU内核在实现高性能的同时,继续保持低功耗特色。XBurst内核积累了大量的技术经验来降低动态和静态功耗水平,这包括:

降低电压、动态管理、降低翻转率、降低电容、各种降低漏电的措施

 

X2000的机器视觉能力如何实现?

X2000实现了三个摄像头同时接入,其中两个可实现双摄同步,而这仅是其图像输入能力,其图像输出能力表现在VPU模块的编码能力和通信模块的千兆互联能力。这为用户在图像采集传感器种类的选择、多摄像头配合使用模式、图像识别的深度和广度等方面提供了极大的灵活性,为X2000用于机器视觉提供了广阔的技术空间。

X2000的图像处理功能电路由MIPI-CSI 接口电路、ISP视频接口模块(VIC)、ISP内核、图像后处理模块MScaler和摄像头接口模块(CIM)组成。如下图所示。

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

图:X2000的图像处理能力

X2000有两种摄像头接口:MIPI-CSI和DVP,可以是可见光摄像头,也可以是红外摄像头。

MIPI-CSI接入摄像头:

可接入1个4-lane的摄像头,这种模式下分辨率可达1080P@120fps;

可接入1个或2个2-lane的摄像头,这种模式下每路图像的分辨率可达1080P@60fps;

DVP接入摄像头:

接入1路raw8 / 10 / 12 / YUV42。

 

将想法变为现实的X2000开发套件

Halley5是北京君正为用户提供的X2000开发套件,包括开发板、开源Linux操作系统、烧录工具和SDK,用于物联网、智能硬件的原型机开发和演示。Halley5是一个开箱即用的智能硬件解决方案,开发者验证和开发十分方便,同时可使物联网设备快速、安全地连接至云服务平台和手机端,缩短开发周期并快速推向市场。

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

Halley5具有丰富的外设支持,软硬件设计全部开源,支持linux系统、Freertos、OpenHarmony,核心模组邮票孔设计,便于客户进行二次开发,广泛应用于人脸识别、中控面板、可视门铃、二维码门禁和气体检测方案。

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

图:方案框图

X2000 开发套件采用多板层叠结构:包括核心板(Core)+ 底板(Base)+ OLED 扩展板+Camera 扩展板+ DMIC 板。如上图所示,核心板主要包含 X2000 处理器+ Wi-Fi/BT 模组 + SPI NAND Flash(256MB),以四面邮票孔形式引出;底板包括电源输入以及一些外设的扩展接口,调试接口等。Camera 扩展板支持 4 lane/2 lane/1lane 的MIPI 接口和 8 /10 /12 bit DVP 接口的摄像头。

 

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

图:君正Halley5开发板系列套件

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

图:方案特点

 

基于X2000核心板的实际应用案例展示

在长期实践中,我爱方案网在各种物联网场景下积累了丰富的基于X2000核心板的项目经验与成果。下面以“智能中控平板”为例,讲述基于X2000的核心板如何帮助客户设计物联网硬件终端产品。该方案操作简单,安装快捷,实现了与云端SAAS互动、语音播报、无线呼叫等功能。

方案简介:智能中控平板基于君正X2000核心板开发设计,性能强劲,采用7寸触摸屏,支持多种分辨率。支持POE网络和WIFI网络,支持多个输入输出接口,支持433通信,支持RFID刷卡。支持语音输入输出。支持485通信。

从特性到应用,以智能技术发挥创新优势的X2000

方案应用场景:智能中控主板可用在KTV、浴足、养老等服务行业或者智能家居等物联网行业。它通过简单的人机交互,实现流程化的管理,让管理更高效,让服务更贴心,让智能无处不在。

 

来源:我爱方案网  链接:https://www.52solution.com/

 

 

 

本文来自投稿,不代表乾坤芯立场,如若转载,请注明出处:https://www.qiankunxin.com/6492.html

(0)
上一篇 2022年8月17日 下午2:42
下一篇 2022年8月17日 下午4:42

相关推荐

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注