AM68系列 通用 SoC，具有双核 64 位 Arm Cortex-A72、显卡、1 端口 PCIe Gen3、USB3.0数据手册

AM68 可扩展处理器系列基于进化的 Jacinto™ 7 架构，针对智能视觉相机和通用计算应用，并建立在 TI 在视觉处理器市场领导地位十多年积累的广泛市场知识之上。AM68x 系列专为工厂自动化、楼宇自动化和其他市场中的各种成本敏感型高性能计算应用而构建。
*附件：am68.pdf

AM68 以行业领先的功耗/性能比为传统和深度学习算法提供高性能计算技术，并具有高水平的系统集成度，可实现高级视觉相机应用的可扩展性和更低的成本。关键内核包括用于通用计算的最新 Arm 和 GPU 处理器、具有标量和矢量内核的下一代 DSP、专用深度学习和传统算法加速器、集成的下一代成像子系统 （ISP）、视频编解码器和隔离的 MCU 岛。所有这些都受到工业级安全和安保硬件加速器的保护。

通用计算内核和集成概述：Arm® Cortex-A72® 的独立双核集群配置有助于多作系统应用，对软件管理程序的需求最小。多达两个 Arm® Cortex-R5F® 子系统支持低级时序关键型处理任务，使 Arm® Cortex-A72® 内核不受应用干扰。TI 的第 7 代 ISP 以现有的世界级 ISP 为基础，具有处理更广泛传感器套件的灵活性、对更高位深度的支持以及针对分析应用的功能。集成的诊断和安全功能支持高达 SIL-2 级别的作，而集成的安全功能可保护数据免受现代攻击。CSI2.0 端口支持多传感器输入。

关键性能内核概述：C7000™ DSP 下一代内核 （“C7x”） 将 TI 业界领先的 DSP 和 EVE 内核组合到一个更高性能的内核中，并增加了浮点矢量计算功能，从而在简化软件编程的同时实现对传统代码的向后兼容性。全新的“MMA”深度学习加速器即使在 105°C 和 125°C 的最坏结温下工作，也能在业内最低的功率范围内实现高达 8 万亿次每秒运算 （TOPS） 的性能。 专用的 Vision 硬件加速器提供 Vision 预处理，而不会影响系统性能。C7x/MMA 内核仅适用于 AM68 类处理器中的深度学习功能。

特性
处理器内核：

• 高达双 64 位 Arm Cortex-A72 微处理器子系统，频率高达 2GHz
  • 每个双核 Cortex-A72 群集 1MB 共享 L2 缓存
  • 每个 Cortex-A72 内核 32KB L1 D-Cache 和 48KB L1 I-Cache
• 深度学习加速器：
  • 高达 8 万亿次每秒作 （TOPS）
• 带有图像信号处理器 （ISP） 和多个视觉辅助加速器的视觉处理加速器 （VPAC）
• 双核 Arm Cortex-R5F MCU，在通用计算分区中高达 1.0GHz，带 FFI
  • 16KB L1 D-Cache、16KB L1 I-Cache 和 64KB L2 TCM
• 双核 Arm® Cortex-R5F® MCU，频率高达 1.0 GHz，支持设备管理
  • 32K L1 D-Cache、32K I-Cache 和 64K L2 TCM，所有内存均支持 SECDED ECC
• 带有图像信号处理器 （ISP） 和多个视觉辅助加速器的视觉处理加速器 （VPAC）
  • 480 MPixel/s 图像处理器
  • 支持高达 16 位的输入 RAW 格式
  • 宽动态范围 （WDR）、镜头畸变校正 （LDC）、视觉成像子系统 （VISS） 和多标量 （MSC） 支持
  • 输出颜色格式 ： 8 位、12 位和 YUV 4：2：2、YUV 4：2：0、RGB、HSV/HSL

多媒体：

• 显示子系统支持：
  • 最多 4 个显示器
  • 最多两个 DSI 4L TX（最高 2.5K）
  • 1 个 eDP 4L
  • 1 个 DPI 24 位 RGB 并行接口
  • 安全功能，如冻结帧检测和 MISR 数据检查
• 3D 图形处理单元
  • IMG BXS-4-64，高达 800MHz
  • 50GFLOPS，4GTexels/秒

  • 500MTexels/s，>8GFLOPs

  • 支持至少 2 个合成图层
  • 最高支持 2048x1080 @60fps
  • 支持 ARGB32、RGB565 和 YUV 格式
  • 支持 2D 图形
  • OpenGL ES 3.1、Vulkan 1.2
• 两个 CSI2.0 4L 摄像机串行接口 （CSI-Rx） 加上带 DPHY 的 CSI2.- 4L Tx （CSI-Tx）
  • 符合 MIPI CSI 1.3 标准 + MIPI-DPHY 1.2
  • 支持高达 2.5Gbps 的 1、2、3 或 4 数据通道模式
  • 使用 CRC 校验 + RAM 上的 ECC 进行 ECC 验证/校正
  • 虚拟通道支持（最多 16 个）
  • 能够通过 DMA 将流数据直接写入 DDR
• 视频编码器/解码器
  • 支持 5.1 级高级的 HEVC （H.265） 主要配置文件
  • 支持 5.2 级 H.264 BaseLine/Main/High 配置文件
  • 支持高达 4K UHD 分辨率 （3840 × 2160）
  • 4K60 H.264/H.265 编码/解码（高达 480MP/s）

内存子系统：

• 高达 4MB 的片上 L3 RAM，具有 ECC 和一致性
  • ECC 错误保护
  • 共享一致性缓存
  • 支持内部 DMA 引擎
• 最多两个带 ECC 的外部内存接口 （EMIF） 模块
  • 支持 LPDDR4 内存类型
  • 支持高达 4266MT/s 的速度
  • 多达 2 个 32 位数据总线，每个 EMIF 具有高达 17GB/s 的内联 ECC
• 通用内存控制器 （GPMC）
• 在 MAIN 域中最多两个 512KB 片上 SRAM，受 ECC 保护

设备安全性：

• 具有安全运行时支持的安全启动
• 客户可编程根密钥，最高 RSA-4K 或 ECC-512
• 嵌入式硬件安全模块
• 加密硬件加速器 – 具有 ECC、AES、SHA、RNG、DES 和 3DES 的 PKA

高速串行接口：

• 一个 PCI-Express （PCIe） Gen3 控制器
  • 每个控制器最多 4 个通道
  • 第 1 代 （2.5GT/s）、第 2 代 （5.0GT/s） 和第 3 代 （8.0GT/s）作，具有自动协商功能
• 一个 USB 3.0 双角色设备 （DRD） 子系统
  • 增强的 SuperSpeed Gen1 端口
  • 支持 Type-C 切换
  • 可独立配置为 USB 主机、USB 外围设备或 USB DRD
• 两个 CSI2.0 4L 摄像机串行接口 RX （CSI-RX） 和两个带 DPHY 的 CSI2.0 4L TX （CSI-TX）
  • 符合 MIPI CSI 1.3 标准 + MIPI-DPHY 1.2
  • CSI-RX 支持 1、2、3 或 4 数据通道模式，每通道高达 2.5Gbps
  • CSI-TX 支持 1、2 或 4 数据通道模式，每通道高达 2.5Gbps

以太网：

• 两个以太网 RMII/RGMII 接口

闪存接口：

• 嵌入式多媒体卡接口 （eMMC™ 5.1）
• 1 个安全数字 3.0/安全数字输入输出 3.0 接口 （SD3.0/SDIO3.0）
• 两个同步闪存接口配置为
  • 一个 OSPI 或 HyperBus™ 或 QSPI，以及
  • 一个 QSPI

技术/封装：

• 16nm FinFET 技术
• 23mm x 23mm、0.8mm 间距、770 引脚 FCBGA （ALZ）

参数

方框图

1. 概述

AM68处理器家族基于Jacinto™ 7架构，专为智能视觉摄像头和通用计算应用设计。该系列处理器集成了高性能计算技术，支持深度学习和传统算法，具有高系统集成度和低成本的优势，适用于高级视觉摄像头应用。

2. 核心特性

2.1 处理器核心

• ‌Arm® Cortex®-A72微处理器子系统‌：
  • 高达双核64位，每个核心集群共享1MB L2缓存。
  • 每个Cortex®-A72核心具有32KB L1数据缓存和48KB L1指令缓存。
• ‌深度学习加速器‌：
  • 性能高达每秒8万亿次运算（TOPS）。
  • 支持16位输入RAW格式，输出颜色格式包括8位、12位、YUV 4:2:2、YUV 4:2:0、RGB、HSV/HSL。

2.2 多媒体功能

• ‌显示子系统‌：
  • 支持多达4个显示器。
  • 每个显示器支持高达2.5Gbps的数据速率。
  • 支持ECC校验/纠正和CRC检查。
• ‌视频编码器/解码器‌：
  • 支持HEVC (H.265) Main profiles at Level 5.1 High-tier。
  • 支持H.264。

2.3 内存与存储

• ‌外部存储器接口‌（EMIF）：
  • 支持高达17GB/s的ECC内联数据速率。
  • 支持虚拟通道（多达16个）。
• ‌通用存储器控制器‌（GPMC）：
  • 每个MAIN域具有多达两个512KB的片上SRAM，受ECC保护。

3. 应用领域

AM68处理器适用于多种应用场景，包括但不限于：

• 智能视觉摄像头
• 自动驾驶辅助系统
• 高级驾驶辅助系统（ADAS）
• 工业自动化
• 机器人技术

4. 性能与安全性

• ‌高性能计算‌：结合Arm和GPU处理器，提供行业领先的计算性能。
• ‌安全性‌：集成安全特性，包括安全加速器和安全管理系统，保护数据免受现代攻击。

5. 包装与可订购信息

• ‌封装类型‌：FCBGA，封装尺寸为23mm x 23mm。
• ‌可订购信息‌：提供详细的封装、机械和可订购信息，包括不同速度和功能等级的选项。

6. 文档与支持

• ‌开发工具‌：支持Code Composer Studio™集成开发环境。
• ‌文档支持‌：提供详细的技术参考手册和应用指南。
• ‌支持资源‌：包括TI E2E™支持论坛和文档更新通知。