Sitara 5 - высопроизводительная система на кристалле (ARM Cortex A15, DSP C6000, PRU, видеоподсистема и др.)

Компания Texas Instruments представила развитие линейки систем на кристалле Sitara. Последнее 5 поколение носит маркировку AM57xx.

Отличительными чертами данного семейства являются: ядра ARM Cortex A15 (до 2 на систему) вкупе с DSP ядрами C6000 (до 2 на систему), а также значительно усовершенствованная видеоподсистема. В остальном Sitara 5 является наследником предыдущих поколений Sitara и содержит традиционные для Sitara модули. Всё это вместе обеспечивает высокий уровень производительности при сохранении преемственности и простоты эксплуатации.

Рассмотрим структурную схему системы на кристалле (СНК) на примере наиболее производительной версии - AM5728.

Наиболее существенным усовершенствованием в 5 поколении Sitara подверглась вычислительная подсистема. Ядра ARM Cortex соответствуют спецификации A15, что даёт прирост производительности порядка 40 % относительно Cortex A9, которые применяются в 4 поколении Sitara (AM437x). В абсолютных показателях производительность ARM-ядер достигает 10 500 DMIPS (1.5 ГГц).

В дополнение к высокопроизводительным ядрам ARM Cortex A15 СНК содержит пару DSP ядер семейства С6600. Данные DSP ядра способны производить вычисления как с плавающей, так и фиксированной запятой. Производительность достигает 24 GFLOPS (750 МГц). На DSP традиционно выполняются задачи обработки больших массивов данных по фиксированным алгоритмам, таким как, например различные математические преобразования, кодеки. Ранее эта область стояла отдельно от массового рынка и было доступно лишь некоторым компаниям из-за высокого порога входа, специфичности а также стоимости. Теперь это решение доступно массам и удобно для освоения.

В качестве сопроцессора используется двухядерный процессор ARM Cortex M4 работающий на частоте 213 МГц. На него возлагаются вспомогательные функции, такие как конфигурирование периферии и первичная обработка данных.

Отличительной особенностью семейства Sitara всегда являлись блоки обработки процессов реального времени Programable Realtime Unit (PRU). Они позволяют использовать протоколы реального времени на традиционных ОС (Linux). В этом случае часть обработки протокола c низкой детерминированной задержкой берёт на себя как раз блок PRU. В качестве поддерживаемых протоколов можно назвать следующие: Profinet, Ethernet IP, Profibus, Ethercat, Powerlink, и Sercos 3. В Sitara 5 данных ядер стало 4 штуки.

Видеоподсистема Sitara 5 также претерпела изменение. Появился блок аппаратного ускорения кодирования/декодирования видео IVAHD. Ранее данный кодек был представлен только в семействе видеопроцессоров DaVinci. Появился блок аппаратного ускорения 2D графики, а так обновился 3D ускоритель. В качестве интерфейсов представлены 3 контроллера ЖКИ, HDMI, 4 интерфейса камеры (2x24b+2x8b).

Поддерживается память DDR3(L), c контроллм чётности (ECC) и без, в двухканальном режиме. Flash - NAND/NOR.

Среди новинок интерфейсов стоит отметить USB 3.0, SATA, 2x PCIe. Традиционно присутствуют распространённые интерфейсы: DCAN x2, QSPI, I2C x5, UART x10, McSPI x4, McASP x8, GPIO x247, eMMC/SD/SDIO x4, PWM/CAP/QEP x3, USB 2.0 x1, Gigabit Ethernet 2x Switch.

Стоит отметить аппаратный ускоритель шифрования поддерживающий AES, MD5/SHA-256, SHA-512, 3DES, а также встроенный генератор случайных чисел (TRNG).

При всём этом энергопотребление находится в диапазоне 2.5-4 Вт под нагрузкой. В режиме ожидания всего 650 мВт.

Корпус - FCBGA760, 23x23 мм, шаг 0.8 мм.

В итоге можно сделать вывод, что данная система на кристалле найдёт своё место в широком спектре применений:

• промышленная автоматизация (контроллеры и ЧМИ/HMI),
• энергетический сектор,
• телекоммуникационное оборудование,
• промышленные и персональные компьютеры,
• измерительное оборудование,
• видеокамеры, машинное зрение.

В качестве отладочной платы для начала работы можем рекомендовать вариант от  Texas Instruments TMDXEVM5728. Данная плата уже доступна для заказа!

Материнская плата TMDXEVM5728	Отладочный комплект в собранном виде

В состав отладочного комплекта входит:

• Материнская плата,
• ЖКИ 7" WVGA 800x480 с ёмкостным сенсором,
• камера на 3 Мп.

На материнской плате установлены:

• Процессор Sitara™ AM5728,
• PMIC TPS659037,
• 2GB DDR3L,
• 4GB eMMC,
• 3x USB 3.0 HUB TUSB8041,
• Разъёмы (micro) USB 2.0, HDMI, eSATA, Micro SD, 2 порта Gb Ethernet, аудио вх/вых, 20-контактный ARM JTAG.

Задать вопросы, заказать образцы и получить техническую поддержку Вы можете через email.