微芯低功耗FPGA视频、图像处理解决方案

随着基于视觉的计算密集型系统在网络边缘的集成度越来越高，现场可编程门阵列（FPGA）正迅速成为下一代设计的首选灵活平台。除需要高带宽处理能力之外，这些智能系统还部署在对散热和功率都有严格限制的小尺寸环境中。为提升开发人员的设计速度，Microchip今日宣布通过其子公司Microsemi Corporation（美高森美）推出智能嵌入式视觉项目，该项目为使用Microchip低功耗PolarFire® FPGA进行智能机器视觉系统设计提供解决方案。新推出的智能嵌入式视觉解决方案增加了新的增强型高速成像接口，用于图像处理的知识产权（IP）包，以及更大的合作伙伴生态系统，进一步丰富了Microchip高分辨率智能嵌入式视觉FPGA产品组合。

智能嵌入式视觉项目提供包括IP、硬件和工具在内的一系列FPGA产品，可应用于工业、医疗、广播电视、汽车、航空航天和国防等行业的低功耗小型机器视觉设计。随着项目落地，Microchip新推出以下产品，以进一步满足智能视觉系统的设计要求：

串行数字接口（SDI）IP —— 用于通过同轴电缆传输未压缩的视频数据流，该接口支持以下多种速度：HD-SDI（1.485 Gbps、720p、1080i）、3G-SDI（2.970 Gbps、1080p60）、6G -SDI（5.94 Gbps、2Kp30）和12G-SDI（11.88Gbps、2Kp60）。

每通道1.5 Gbps的MIPI-CSI-2 IP——MIPI-CSI-2是将图像传感器连接到FPGA的传感器接口，通常用于工业摄像头。PolarFire系列产品支持每通道高达1.5 Gbps的接收速率和高达1 Gbps的发送速率。

每通道2.3 Gbps的 SLVS-EC Rx —— SLVS-EC Rx是支持高分辨率摄像头的图像传感器接口IP。客户可选择双通道或八通道SLVS-EC Rx FPGA内核。

多速率千兆MAC —— PolarFire系列产品可通过以太网PHY支持1、2.5、5和10 Gbps传输速率，可通过自动协商满足通用串行10 GE介质无关接口（USXGMII）的需求。

6.25 Gbps CoaXPress v1.1主机和设备IP—— CoaXPress是用于高性能机器视觉、医疗和工业检测的标准。根据行业的标准路线图，Microchip将支持CoaXPress v2.0，该标准将带宽提高一倍，达到12.5 Gbps。

HDMI 2.0b —— HDMI IP内核目前在60 fps发送速率下支持最高4K的分辨率；在60 fps接收速率下支持最高1080p的分辨率。

PolarFire FPGA成像IP包 —— 具有MIPI-CSI-2功能，包含用于边缘检测、Alpha混合和图像增强的图像处理IP，用于颜色、亮度和对比度调整。

更大的合作伙伴生态系统 —— Kaya Instruments将加入Microchip合作伙伴生态系统，这是一家为CoaXPress v2.0和10 GigE视觉提供PolarFire FPGA IP内核的厂商。Microchip生态系统还包括Alma Technology、Bitec和人工智能合作伙伴ASIC Design Services，后者提供核心深度学习（CDL）框架，为嵌入式和边缘计算应用提供高能效的基于卷积神经网络（CNN）的成像和视频平台。

Microchip子公司Microsemi FPGA业务部产品营销副总裁Shakeel Peera表示：“与我们的合作伙伴生态系统携手提供整套IP和硬件产品，对帮助客户在满足生产计划的同时提高创新能力至关重要。人工智能的日益普及以及边缘视觉系统大众化的需要推动了机器和计算机视觉的快速发展，在这一背景下，这一产品的推出显得尤为重要。”

与静态随机存取型存储器（SRAM）的中档FPGA相比，PolarFire FPGA的总功耗可降低30％至50％。同一系列产品包括范围从100K到500K的逻辑元件（LE），它们的静态功耗可降低5到10倍，使之成为一系列计算密集型边缘设备的理想选择，包括那些部署在发热和功率受限环境中的设备。

开发工具

全新高速成像IP内核和PolarFire成像IP包之外，公司还提供一种基于MIPI-CSI2的新型机器学习摄像头参考设计，可用于智能嵌入式系统的部署。该参考设计基于采用Microchip合作伙伴ASIC Design Services推理算法的PolarFire FPGA成像和视频工具包，客户可免费获取进行评估。Microchip的综合开发工具Libero® SoC Design Suite支持所有智能嵌入式视觉解决方案。