TDA4VH-Q1 TDA4AH-Q1 TDA4VP-Q1 TDA4AP-Q1 處理器系列基于進(jìn)化的 Jacinto? 7 架構(gòu)，面向 ADAS 和自動(dòng)駕駛汽車 （AV） 應(yīng)用，并建立在 TI 十多年來在 ADAS 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。TDA4VH-Q1 TDA4AH-Q1 TDA4VP-Q1 TDA4VP-Q1 TDA4AP-Q1 TDA4AP-Q1 器件的獨(dú)特組合高性能計(jì)算、深度學(xué)習(xí)引擎、信號(hào)和圖像處理專用加速器非常適合多種成像、視覺、雷達(dá)、傳感器融合和 AI 應(yīng)用，例如：機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)械、非公路車輛控制器、機(jī)器視覺、AI BOX、網(wǎng)關(guān)、零售自動(dòng)化、 醫(yī)學(xué)成像，等等。TDA4VH-Q1、TDA4AH-Q1、TDA4VP-Q1、TDA4AP-Q1 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，并具有高水平的系統(tǒng)集成度，可為支持集中式 ECU 或獨(dú)立傳感器中多種傳感器模式的高級(jí)汽車平臺(tái)實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和降低成本。關(guān)鍵內(nèi)核包括具有標(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、用于通用計(jì)算的最新 Arm 和 GPU 處理器、集成的下一代成像子系統(tǒng) （ISP）、視頻編解碼器、以太網(wǎng)集線器和隔離的 MCU 島。所有這些都受到汽車級(jí)安全和安保硬件加速器的保護(hù)。
*附件：tda4vh-q1.pdf

關(guān)鍵性能核心概述

“C7x”下一代 DSP 將 TI 業(yè)界領(lǐng)先的 DSP 和 EVE 內(nèi)核組合到一個(gè)更高性能的內(nèi)核中，并增加了浮點(diǎn)矢量計(jì)算功能，從而向后兼容遺留代碼，同時(shí)簡(jiǎn)化軟件編程。新型“MMAv2”深度學(xué)習(xí)加速器的單個(gè)實(shí)例可在 125°C 的典型汽車最壞結(jié)溫下運(yùn)行時(shí)，在業(yè)界最低的功耗范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高達(dá) 8 TOPS 的性能。 專用的ADAS/AV硬件加速器提供視覺預(yù)處理以及距離和運(yùn)動(dòng)處理，而不會(huì)影響系統(tǒng)性能。

常規(guī)計(jì)算核心和集成概述

Arm Cortex-A72 的獨(dú)立八核集群配置促進(jìn)了多作系統(tǒng)應(yīng)用，而對(duì)軟件管理程序的需求極低。八個(gè) Arm? Cortex-R5F? 子系統(tǒng)支持低級(jí)、時(shí)序關(guān)鍵的處理任務(wù)，使 Arm? Cortex-A72? 不受應(yīng)用的阻礙。集成的 IMG BXS-4-64 GPU 提供高達(dá) 50 GFLOPS，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài) 3D 渲染，以增強(qiáng)觀看應(yīng)用。TI 的第 7 代 ISP 以現(xiàn)有的世界級(jí) ISP 為基礎(chǔ)，具有處理更廣泛傳感器套件的靈活性、對(duì)更高位深度的支持以及針對(duì)分析應(yīng)用的功能。集成的診斷和安全功能支持高達(dá) ASIL-D/SIL-3 級(jí)別的作，而集成的安全功能可保護(hù)數(shù)據(jù)免受現(xiàn)代攻擊。為了支持需要大量數(shù)據(jù)帶寬的系統(tǒng)，包括一個(gè) PCIe 集線器和千兆以太網(wǎng)交換機(jī)以及 CSI-2 端口，以支持許多傳感器輸入的吞吐量。為了進(jìn)一步集成，TDA4VH-Q1、TDA4AH-Q1、TDA4VP-Q1、TDA4AP-Q1 系列還包括一個(gè) MCU 島，無需外部系統(tǒng)微控制器。

特性

處理器內(nèi)核：

• 多達(dá) 4 個(gè) C7x 浮點(diǎn)、矢量 DSP、高達(dá) 1.0 GHz、320 GFLOPS、1024 GOPS

• 多達(dá)四個(gè)深度學(xué)習(xí)矩陣乘法加速器 （MMAv2），在 1.0 GHz 時(shí)高達(dá) 32 TOPS （8b）

• 兩個(gè)視覺處理加速器 （VPAC），帶圖像信號(hào)處理器 （ISP） 和多個(gè)視覺輔助加速器

• 深度和運(yùn)動(dòng)處理加速器 （DMPAC）

• 8 個(gè) Arm Cortex-A72 微處理器子系統(tǒng)，頻率高達(dá) 2.0 GHz

  • 每個(gè)四核 Cortex-A72 集群 2MB 共享 L2 緩存
  • 每個(gè) Cortex-A72 內(nèi)核 32KB L1 DCache 和 48KB L1 ICache

• 8 個(gè) Arm Cortex-R5F MCU，頻率高達(dá) 1.0 GHz

  • 16K I-Cache、16K D-Cache、64K L2 TCM
  • 隔離式 MCU 子系統(tǒng)中的兩個(gè) Arm Cortex-R5F MCU
  • 通用計(jì)算分區(qū)中的六個(gè) Arm Cortex-R5F MCU

• GPU IMG BXS-4-64,256kB 緩存，高達(dá) 800 MHz，50 GFLOPS，4 GTexels/s

• 定制設(shè)計(jì)的互連結(jié)構(gòu)，支持接近最大處理授權(quán)內(nèi)存子系統(tǒng)：

• 高達(dá) 8MB 的片上 L3 RAM，具有 ECC 和一致性

  • ECC 錯(cuò)誤保護(hù)
  • 共享相干緩存
  • 支持內(nèi)部 DMA 引擎

• 多達(dá)四個(gè)帶 ECC 的外部存儲(chǔ)器接口 （EMIF） 模塊

  • 支持 LPDDR4 內(nèi)存類型
  • 支持高達(dá) 4266 MT/s 的速度
  • 多達(dá) 4x32-b 總線，內(nèi)聯(lián) ECC 速度高達(dá) 68 GB/s

• 通用內(nèi)存控制器 （GPMC）

• 主域中的 3x512KB 片上 SRAM，受 ECC 保護(hù)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)用而開發(fā)
  • 提供文檔，以幫助 ISO 26262 功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)，最高可達(dá) ASIL-D/SIL-3 目標(biāo)
  • 系統(tǒng)能力高達(dá) ASIL-D/SIL-3 靶向
  • 硬件完整性高達(dá) ASIL-D/SIL-3，適用于 MCU 域
  • 硬件完整性高達(dá) ASIL-B/SIL-2，針對(duì)主域
  • 硬件完整性高達(dá) ASIL-D/SIL-3，適用于主域的擴(kuò)展 MCU （EMCU） 部分
  • 安全相關(guān)認(rèn)證
    • 計(jì)劃通過 ISO 26262

• AEC-Q100 符合以 Q1 結(jié)尾的部件號(hào)變體設(shè)備安全性（在特定部件號(hào)上）：

• 具有安全運(yùn)行時(shí)支持的安全啟動(dòng)

• 客戶可編程根密鑰，最高可達(dá) RSA-4K 或 ECC-512

• 嵌入式硬件安全模塊

• 加密硬件加速器 – 具有 ECC、AES、SHA、RNG、DES 和 3DES 的 PKA高速串行接口：

• 集成以太網(wǎng)交換機(jī)，支持多達(dá) 8 個(gè) （TDA4xH） 或 4 個(gè) （TDA4xP） 外部端口

  • 兩個(gè)端口支持 5Gb、10Gb USXGMII/XFI
  • 所有端口均支持 1Gb、2.5Gb SGMII
  • 所有端口均可支持 QSGMII。最多可以啟用 2 個(gè) （TDA4xH） 或 1 個(gè) （TDA4xP） QSGMII，并使用所有 8 或 4 個(gè)內(nèi)部通道

• 多達(dá) 4x2-L/2x4L （TDA4xH） 或 2x2L/1x4L （TDA4xP） PCI-Express （PCIe） Gen3 控制器

  • 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

• 一個(gè) USB 3.0 雙角色設(shè)備 （DRD） 子系統(tǒng)

  • 增強(qiáng)型 SuperSpeed Gen1 端口
  • 支持Type-C切換
  • 可獨(dú)立配置為 USB 主機(jī)、USB 外設(shè)或 USB DRD

• 三個(gè) CSI2.0 4L 接收器和兩個(gè) CSI2.0 4L TX以太網(wǎng)：

• 兩個(gè) RGMII/RMII 接口汽車接口：

• 20 個(gè)模塊化控制器局域網(wǎng) （MCAN） 模塊，完全支持 CAN-FD顯示子系統(tǒng)：

• 兩個(gè) DSI 4L TX（高達(dá) 2.5k）

• 一個(gè) eDP/DP 接口，支持多顯示器 （MST）

• 一個(gè) DPI音頻接口：

• 五個(gè)多通道音頻串行端口 （MCASP） 模塊視頻加速：

• H.264/H.265 編碼/解碼，高達(dá) 960MP/s （TDA4xH） 或 480MP/s （TDA4xP）閃存接口：

• 嵌入式多媒體卡接口 （eMMC? 5.1）

• 一個(gè)安全數(shù)字 3.0 / 安全數(shù)字輸入輸出 3.0 接口 （SD3.0/SDIO3.0

• 具有兩個(gè)通道的通用閃存 （UFS 2.1） 接口

• 兩個(gè)獨(dú)立的閃存接口配置為

  • 一個(gè) OSPI 或 HyperBus? 或 QSPI 閃存接口，以及
  • 一個(gè) QSPI 閃存接口

  片上系統(tǒng) （SoC） 架構(gòu)：

• 16納米FinFET技術(shù)

• 31 mm × 31 mm、0.8 mm 間距、1414 引腳 FCBGA （ALY），支持 IPC 3 類 PCB 布線TPS6594-Q1配套電源管理IC （PMIC）：

• 功能安全支持高達(dá) ASIL-D

• 靈活的映射以支持不同的用例

參數(shù)

方框圖

?1. 核心特性?

• ?處理器架構(gòu)?：
  • ?高性能計(jì)算?：
    • 8核Arm? Cortex?-A72（最高2.0 GHz），每核含32KB L1 DCache/48KB L1 ICache，每四核共享2MB L2緩存。
    • 8核Arm? Cortex?-R5F MCU（最高1.0 GHz），支持鎖步模式（功能安全應(yīng)用）。
  • ?專用加速器?：
    • ?C7x DSP?：浮點(diǎn)/矢量運(yùn)算，最高1.0 GHz，320 GFLOPS。
    • ?MMAv2深度學(xué)習(xí)加速器?：8 TOPS（8b）算力，支持AI推理。
    • ?VPAC/DMPAC?：視覺處理與運(yùn)動(dòng)/深度加速，集成ISP。
    • ?GPU?：IMG BXS-4-64（800 MHz，50 GFLOPS）。
• ?內(nèi)存子系統(tǒng)?：
  • 8MB片上L3 RAM（帶ECC）、4x32位LPDDR4接口（4266 MT/s，68 GB/s）。
• ?功能安全?：
  • 符合ISO 26262 ASIL-D/SIL-3（MCU域）和ASIL-B/SIL-2（主域）。
  • AEC-Q100認(rèn)證（Q1后綴型號(hào)）。

?2. 關(guān)鍵外設(shè)與接口?

• ?高速通信?：
  • ?以太網(wǎng)?：集成8端口（TDA4xH）/4端口（TDA4xP）交換機(jī)，支持10Gb USXGMII。
  • ?PCIe Gen3?：4x2L或2x4L配置（8 GT/s）。
  • ?USB 3.0?：雙角色設(shè)備（DRD），支持Type-C。
• ?傳感器接口?：
  • ?CSI-2?：3x4L RX + 2x4L TX，支持多攝像頭輸入。
  • ?CAN-FD?：20通道，全功能支持。
• ?顯示與音頻?：
  • ?顯示輸出?：eDP/DP、2x DSI 4L、DPI。
  • ?音頻?：5x MCASP模塊，支持多通道音頻。
• ?存儲(chǔ)接口?：
  • eMMC 5.1、UFS 2.1、OSPI/HyperBus閃存控制器。

?3. 應(yīng)用場(chǎng)景?

• ?汽車電子?：
  • 自動(dòng)駕駛傳感器融合（攝像頭/雷達(dá)/LiDAR）、環(huán)視系統(tǒng)、域控制器。
• ?工業(yè)與消費(fèi)電子?：
  • 機(jī)器人、醫(yī)療成像、零售自動(dòng)化、AI邊緣計(jì)算盒子。

?4. 封裝與開發(fā)支持?

• ?封裝?：1414引腳FCBGA（31mm×31mm，16nm工藝）。
• ?開發(fā)工具?：
  • ?硬件?：TI LaunchPad開發(fā)套件。
  • ?軟件?：Processor SDK（支持Linux/RTOS）、Code Composer Studio? IDE。

?5. 安全與可靠性?

• ?硬件加密?：AES/SHA/TRNG/RSA-4K/ECC-512加速器，支持安全啟動(dòng)。
• ?系統(tǒng)保護(hù)?：電源監(jiān)控（BOR/POR）、ESD防護(hù)、ECC內(nèi)存保護(hù)。

?注?：本文檔為TI Jacinto? 7系列處理器的完整技術(shù)參考，適用于高性能ADAS及邊緣AI應(yīng)用開發(fā)。