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CrossLinkPlus: フラッシュメモリ内蔵、ビデオインタフェースブリッジ

CrossLinkPlus: Embedded Vision at Flash Speed
Posted 09/30/2019 by Peiju Chiang

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エンベデッドビジョンは多くの市場で需要が高まり続けています。OEM がサポートすべき問題点は次の 3 つです。

1つ目は、民生機器向けシステムが確立したディスプレイに関する映像体験についてです。スマートフォンやタブレットなどのディスプレイは、画面にノイズや映像の乱れを発生することなく、すぐに電源が入り映像が表示されます。エンベデッドビジョンシステムの開発者は車載・産業機器向けのアプリケーションで同じ映像体験を提供したいと考えています。

2つ目は、MIPI エコシステムの拡大です。モバイルシステムでの標準的なインタフェース仕様である MIPI は、イメージセンサ、ディスプレイ、アプリケーションプロセッサ (AP) など、システムにおける主要な部品の I/O 規格となっています。MIPI はモバイルシステムの爆発的な普及とともに MIPI に関する部品製造エコシステムを拡大しました。多くのエンベデッドシステムでは MIPI と互換性がないレガシーインタフェースを使用している製品を継続して使用する必要があります、また一方では MIPI のエコシステムによって高性能化し調達性と価格に競争力がある部品を採用する必要もあります。

最後に、OEM は競合他社と差別化のため先進のエンベデッドビジョンシステムを開発する必要があります。多くの場合、複数の画像センサーの搭載が必要になってきていて、複数のセンサーと I/O 数に制約がある AP を接続すること、複雑になるシステム開発、開発期間と費用、などの問題に対して解決策を見つける必要があります。

本日、小型・低消費電力 FPGA の CrossLinkPlus ファミリを発表できることを嬉しく思います。CrossLinkPlus は内蔵フラッシュメモリ、ハード MIPI D-PHY、プログラマブル高速 I/O などで上記の問題点を解決します。これらの各機能がエンベデッドビジョンシステムの開発を容易にする方法を確認しましょう。

CrossLinkPlus Block Diagram

まず、2 Mb の内蔵フラッシュメモリはデバイスコンフィグレーションを高速化し、ユーザが期待する途切れのない映像体験を提供します。内蔵フラッシュをコンフィグレーション用メモリとすることで CrossLinkPlus はディスプレイを 10 ms 以下で起動できるようにします。人間の目では 15 ms 以下の映像を認識することができないので、起動時におけるディスプレイの映像異常やノイズは人間の目には見えません。フラッシュメモリはフィールドにおけるフレキシブルなアップデートも可能にします。

MIPI エコシステムの部品を使いやすくするために、CrossLinkPlus は 2 つのハード MIPI D-PHY IP ブロックを搭載しています。このブロックは 合計 12 Gbps のバンド幅を持ち、複数の MIPI 接続をサポートすることができます。また CrossLinkPlus は最大 11 レーンのプログラマブル I/O を持っており、MIPI と 非 MIPI インタフェース (Sub-LVDS、LVDS、CMOS、SLVS200など) 間のインタフェース変換を行う回路を実装することができます。

さらに、事前検証済みの IP と リファレンスデザインが提供されており、産業機器、車載機器、コンピューティング、及び民生機器において頻度の高い回路構成を CrossLinkPlus FPGA に短期間に実装することができます。センサーとディスプレイの変換、多重、分岐、など。CrossLinkPlus FPGA とハードウェア、開発ソフトウェア (各々の詳細は CrossLinkPlus の製品ウェブサイトで確認できます) を活用することにより、設計者はエンベデッドビジョンシステム内の部品間の基本的な接続を確立するために費やす時間を大幅に削減することができます。このように設計の負担を軽減することで、CrossLinkPlus ユーザは製品を競合他社と差別化する付加価値機能の開発に集中することができます。

CrossLinkPlus System Architectures

上記の各システム構成の中で実際のデバイスの使用方法を説明するために、CrossLinkPlus を使用した複数センサーの多重、MIPI - 非 MIPI 部品間での変換、などのブロック図を以下に紹介します。各々のアプリケーションで CrossLinkPlus は先進のエンベデッドビジョンシステムにおける非常に高い転送バンド幅のインタフェース変換と補足的な画像処理能力を提供します。

CrossLinkPlus Applications Block Diagram

産業機器向けマシンビジョンでは、CrossLinkPlus は Sub-LVDS イメージセンサと MIPI D-PHY インタフェースを持つ マシンビジョン用プロセッサ間のセンサーインタフェースブリッジとして機能します。AR / VR アプリケーションでは、CrossLinkPlus はイメージセンサからのデータをプロセッサに入力する前に 1 つのビデオ入力に多重します (AR ヘッドセットのような小型形状が必須の設計では、I/O 数を節約することがとても重要です)。車載機器や安全性が重要なアプリケーションの場合、CrossLinkPlus はセンサからの入力データを複製して複数の受信先へ出力します (この場合はプロセッサとバックアップ用データストレージ)。そして、CrossLinkPlus はプロセッサからの MIPI DSI 出力を産業機器向けの古い I/O 規格である OpenLDI に変換することでインタフェースの不整合の問題を解決することができます。

CrossLinkPlus と開発ソフトウェア、IP とリファレンスデザイン、など、詳細については CrossLinkPlus の製品ページでご確認いただけます。

最後に、CrossLinkPlus 製品開発・開発管理チームに感謝します。CrossLinkPlus の製品コンセプトについては 2019 年 5 月の Financial Analyst Day で最初にアナウンスされ、サンプル出荷の予定は 2019 年の第 4 四半期としていました。しかし多くの努力と集中力によって、CrossLinkPlus のサンプルデバイスはスケジュールを前倒しして 2019 年 9 月に複数の顧客への出荷を開始されています。

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