2024年上,高云半导体发布了最新22nm先进工艺的60K高性能FPGA:
Arora-V:GW5AT-LV60
高云的Arora Ⅴ系列的GW5AT-LV60 FPGA ,是高云半导体晨熙®家族第5代产品,其内部资源丰富,具有全新构架且支持 AI 运算的高性能 DSP ,高速 LVDS 接口以及丰富的 BSRAM 存储器资源,同时集成自主研发的 DDR3 MIPI C/DPHY,MIPI CPHY,以及Serdes收发器等,提供多种管脚封装形式,适用于低功耗、高性能的视频图像应用开发领域。
凭着FPGA图像行业十几年的技术积累,奥唯思有幸成为高云Arora-V FPGA器件的独家第三方合作伙伴,经过半年的研发与不断地迭代,终于推出了基于Arora-V的GW5AT-LV60 FPGA的图像开发板:VF-G60K225,如下图所示:
FPGA开发板·实物
FPGA开发板·框图
开发板硬件资源介绍
如图所示,是奥唯思设计的,基于GW5AT-LV60 FPGA的图像开发板。开发板采用核心板与底板的分离设计,方便客户扩展及未来底版升级设计。
其中核心板为38*38的尺寸,将所有硬件资源扇出到B2B接口的同时,也集成了DDR3、FLASH等板载资源,方便客户二次开发,以及最终产品集成。
为了支持丰富的外设,底板设计了包括HDMI、DP、MIPI等视频图像接口,支持常用图像接口的输入与输出等,详细规格如下所示:
开发板优势分析
高云在这一颗FPGA的规格制定的时候,还是有一定的前瞻性,芯片的规格在FPGA视频图像开发领域,填补了当前竞品FPGA技术应用的空缺(主要是CPHY、Serdes等)。
首先给出GW5AT-LV60的主要特性参数,如下:
这里有几个我们重点关注的特性:
DDR3 IP核:
目前可运行到1333Mbps,即2.67GB/S
同类竞品的DDR3,只能运行800-1000Mbps,因此更高的带宽,可以支持最高4K60的视频应用(4K60进出+Bayer域为例):
带宽=4096*2304*60*2*Bayer = 1.13GB/S
MIPI DPHY软核:
2.5Gbps/lane硬核,共4Lane,可作为输入/输出
同类竞品也有带2.5Gbps的DPHY硬核的FPGA,但价格不菲。
奥唯思提供了完整的,基于MIPI DPHY的摄像头采集显示Demo,包括MIPI DPHY软核及硬核接口等,助力客户快速入门。
备注:MIPI DPHY软核为2Gbps
MIPI CPHY硬核:
5.75Gbps/lane,共3lane,可作为输入/输出
同类竞品暂无CPHY硬核,这个填补了中低端高性能FPGA的CPHY图像应用的空缺,也是本开发板最大的亮点之一。
我们接入了4800万像素的Sony IMX586 CPHY模组,解锁了高分辨率Sensor的接入需求,并提供完整的FPGA Demo,助力客户快速上手。
Serdes收发器:
12.5Gbps/lane,独立的4X RX+TX
同类竞品少有60K资源,,且带4Lane 12.5Gbps Serdes的,此特性使得高云FPGA可以做例如DP显示、EC采集等应用。我们也提供了4K60的DP Demo,这也是本开发板最大的亮点之一。
FPGA Demo介绍
我们不只做FPGA硬件的,而是在设计FPGA的灵魂。
FPGA有完整的应用,才能真正的推动Arora-V FPGA的生态。
奥唯思的价值在于,提供FPGA解决方案。我们前后投入了大半年的人力物力,并且会推出基于板载器件及外设的所有图像解决方案,包括DDR3、HDMI、MIPI C/D-PHY,MIPI DSI,DP等接口。
这里我们将FPGA Demo分成2类,基础Demo以及图像Demo:
FPGA基础Demo
首先是如上2个,从入门开始,基于高云FPGA掌握LED与UART驱动。
接着开始测试显示,主要是HDMI、LVDS、MIPI DSI、DP接口:
最后,我们将板载DDR3也驱动起来。基于高云22nm FPGA,DDR3可以运行在1333MHz频率下(未来挑战1600Mbps)。
FPGA图像Demo
这里主要是关于MIPI DPHY与MIPI CPHY接口的传感器采集驱动。当然DPHY还涉及到软核与硬件,这里也区分提供了相应的Demo:
如上是本FPGA开发板的关键,尤其是第3类工程,应该是大部分FPGAer关注的核心。高云作为全球唯一支持MIPI C-PHY硬核的高性能FPGA,我们努力提供完整的FPGA Demo应用,如下图:
图中可见,FPGA可以通过C/D-PHY相机,或者DP输入图像,基于板载DDR3,又可以通过LVDS、DSI、HDMI、DP等接口输出图像,输入输出应用选型非常多,总有一款满足客户的需求。
另外,如果对高云2.5G MIPI DPHY硬核感兴趣的朋友,也可以看如上[4].
备注:需要IPEX30P的转接板。
FPGA开发板采购
VF_G60K225 FPGA开发板目前已经量产完毕,并且在淘宝/线下同时销售。
我们提供了完整的FPGA解决方案套餐,可供客户选择,如下:
感兴趣的朋友,可以下单采购,支持国产FPGA,支持高云Arora-V,手淘扫码如下:
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