TDA4VH-Q1 TDA4AH-Q1 TDA4VP-Q1 TDA4AP-Q1 處理器系列基于進(jìn)化的 Jacinto? 7 架構(gòu)，針對(duì) ADAS 和自動(dòng)駕駛汽車 （AV） 應(yīng)用，并建立在 TI 在 ADAS 處理器市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位十多年積累的廣泛市場(chǎng)知識(shí)之上。TDA4VH-Q1 TDA4AH-Q1 TDA4VP-Q1 TDA4VP-Q1 TDA4AP-Q1 器件將高性能計(jì)算、深度學(xué)習(xí)引擎、用于信號(hào)和圖像處理的專用加速器獨(dú)特地結(jié)合在一個(gè)符合功能安全要求的目標(biāo)架構(gòu)中，非常適合多種成像、視覺(jué)、雷達(dá)、傳感器融合和 AI 應(yīng)用，例如：機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)械、非公路車輛控制器、機(jī)器視覺(jué)、AI BOX、網(wǎng)關(guān)、零售自動(dòng)化、 醫(yī)學(xué)成像，等等。TDA4VH-Q1、TDA4AH-Q1、TDA4VP-Q1、TDA4AP-Q1 以行業(yè)領(lǐng)先的功率/性能比為傳統(tǒng)和深度學(xué)習(xí)算法提供高性能計(jì)算，并具有高水平的系統(tǒng)集成度，為支持集中式 ECU 或獨(dú)立傳感器中的多種傳感器模式的先進(jìn)汽車平臺(tái)提供可擴(kuò)展性和更低的成本。關(guān)鍵內(nèi)核包括具有標(biāo)量和矢量?jī)?nèi)核的下一代 DSP、專用深度學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)算法加速器、用于通用計(jì)算的最新 Arm 和 GPU 處理器、集成的下一代成像子系統(tǒng) （ISP）、視頻編解碼器、以太網(wǎng)集線器和隔離的 MCU 島。所有功能均受到汽車級(jí)安全和安保硬件加速器的保護(hù)。
*附件：tda4ah-q1.pdf

關(guān)鍵性能核心概述

“C7x”下一代 DSP 將 TI 業(yè)界領(lǐng)先的 DSP 和 EVE 內(nèi)核組合到一個(gè)更高性能的內(nèi)核中，并增加了浮點(diǎn)矢量計(jì)算功能，從而在簡(jiǎn)化軟件編程的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)代碼的向后兼容性。在 125°C 的典型汽車最壞結(jié)溫下運(yùn)行時(shí)，新型“MMAv2”深度學(xué)習(xí)加速器的單個(gè)實(shí)例可在業(yè)內(nèi)最低的功率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高達(dá) 8 TOPS 的性能。 專用的 ADAS/AV 硬件加速器提供視覺(jué)預(yù)處理以及距離和運(yùn)動(dòng)處理，而不會(huì)影響系統(tǒng)性能。

通用計(jì)算核心和集成概述

Arm Cortex-A72 的獨(dú)立八核集群配置有助于多作系統(tǒng)應(yīng)用程序，對(duì)軟件管理程序的需求最小。八個(gè) Arm? Cortex-R5F? 子系統(tǒng)支持低級(jí)時(shí)序關(guān)鍵型處理任務(wù)，使 Arm? Cortex-A72? 不受應(yīng)用影響。集成的 IMG BXS-4-64 GPU 提供高達(dá) 50 GFLOPS 的性能，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài) 3D 渲染，從而增強(qiáng)觀看應(yīng)用。TI 的第 7 代 ISP 以現(xiàn)有的世界級(jí) ISP 為基礎(chǔ)，具有處理更廣泛傳感器套件的靈活性、對(duì)更高位深度的支持以及針對(duì)分析應(yīng)用的功能。集成的診斷和安全功能支持高達(dá) ASIL-D/SIL-3 級(jí)別的作，而集成的安全功能可保護(hù)數(shù)據(jù)免受現(xiàn)代攻擊。為了實(shí)現(xiàn)需要大量數(shù)據(jù)帶寬的系統(tǒng)，包括 PCIe 集線器和千兆以太網(wǎng)交換機(jī)以及 CSI-2 端口，以支持許多傳感器輸入的吞吐量。為了進(jìn)一步集成，TDA4VH-Q1 TDA4AH-Q1 TDA4VP-Q1 TDA4AP-Q1 系列還包括一個(gè) MCU 島，無(wú)需外部系統(tǒng)微控制器。

特性
處理器內(nèi)核：

• 多達(dá) 4 個(gè) C7x 浮點(diǎn)矢量 DSP，最高 1.0 GHz，320 GFLOPS，1024 GOPS

• 多達(dá) 4 個(gè)深度學(xué)習(xí)矩陣乘法加速器 （MMAv2），1.0 GHz 時(shí)高達(dá) 32 TOPS （8b）

• 兩個(gè)視覺(jué)處理加速器 （VPAC），帶有圖像信號(hào)處理器 （ISP） 和多個(gè)視覺(jué)輔助加速器

• 深度和運(yùn)動(dòng)處理加速器 （DMPAC）

• 八個(gè) Arm Cortex-A72 微處理器子系統(tǒng)，頻率高達(dá) 2.0 GHz

  • 每個(gè)四核 Cortex-A72 群集 2MB 共享 L2 緩存
  • 每個(gè) Cortex-A72 內(nèi)核 32KB L1 DCache 和 48KB L1 ICache

• 8 個(gè) Arm Cortex-R5F MCU，頻率高達(dá) 1.0GHz

  • 16K I-Cache、16K D-Cache、64K L2 TCM
  • 兩個(gè) Arm Cortex-R5F MCU 位于隔離式 MCU 子系統(tǒng)中
  • 通用計(jì)算分區(qū)中的 6 個(gè) Arm Cortex-R5F MCU

• GPU IMG BXS-4-64,256kB 緩存，高達(dá) 800 MHz，50 GFLOPS，4 GTexels/s

• 定制設(shè)計(jì)的互連結(jié)構(gòu)，支持接近最大的處理權(quán)限內(nèi)存子系統(tǒng)：

• 高達(dá) 8MB 的片上 L3 RAM，具有 ECC 和一致性

  • ECC 錯(cuò)誤保護(hù)
  • 共享一致性緩存
  • 支持內(nèi)部 DMA 引擎

• 多達(dá) 4 個(gè)帶 ECC 的外部存儲(chǔ)器接口 （EMIF） 模塊

  • 支持 LPDDR4 內(nèi)存類型
  • 支持高達(dá) 4266 MT/s 的速度
  • 高達(dá) 4x32-b 總線，具有高達(dá) 68 GB/s 的內(nèi)聯(lián) ECC

• 通用內(nèi)存控制器 （GPMC）

• MAIN 域中的 3x512KB 片上 SRAM，受 ECC 保護(hù)功能安全：

• 以符合功能安全為目標(biāo)（在選定的零件編號(hào)上）

  • 專為功能安全應(yīng)用而開(kāi)發(fā)
  • 提供文檔，以幫助 ISO 26262 功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到 ASIL-D/SIL-3 目標(biāo)
  • 系統(tǒng)功能高達(dá) ASIL-D/SIL-3
  • 針對(duì) MCU 域的硬件完整性高達(dá) ASIL-D/SIL-3
  • 針對(duì)主域的硬件完整性高達(dá) ASIL-B/SIL-2
  • 硬件完整性高達(dá) ASIL-D/SIL-3，適用于主域的擴(kuò)展 MCU （EMCU） 部分
  • 安全相關(guān)認(rèn)證
    • ISO 26262 計(jì)劃

• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，適用于第 1 季度結(jié)束的零件編號(hào)變體設(shè)備安全性（在選定的部件號(hào)上）：

• 具有安全運(yùn)行時(shí)支持的安全啟動(dòng)

• 客戶可編程根密鑰，最高 RSA-4K 或 ECC-512

• 嵌入式硬件安全模塊

• 加密硬件加速器 – 具有 ECC、AES、SHA、RNG、DES 和 3DES 的 PKA高速串行接口：

• 集成以太網(wǎng)交換機(jī)，支持多達(dá) 8 個(gè) （TDA4xH） 或 4 個(gè) （TDA4xP） 外部端口

  • 兩個(gè)端口支持 5Gb、10Gb USXGMII/XFI
  • 所有端口均支持 1Gb、2.5Gb SGMII
  • 所有端口都可以支持 QSGMII。最多可以啟用 2 個(gè) （TDA4xH） 或 1 個(gè) （TDA4xP） QSGMII，并使用所有 8 個(gè)或 4 個(gè)內(nèi)部通道

• 高達(dá) 4x2-L/2x4L （TDA4xH） 或 2x2L/1x4L （TDA4xP） PCI-Express （PCIe） Gen3 控制器

  • 第 1 代 （2.5GT/s）、第 2 代 （5.0GT/s） 和第 3 代 （8.0GT/s）作，具有自動(dòng)協(xié)商功能

• 一個(gè) USB 3.0 雙角色設(shè)備 （DRD） 子系統(tǒng)

  • 增強(qiáng)的 SuperSpeed Gen1 端口
  • 支持 Type-C 切換
  • 可獨(dú)立配置為 USB 主機(jī)、USB 外圍設(shè)備或 USB DRD

• 三個(gè) CSI2.0 4L RX 加兩個(gè) CSI2.0 4L TX以太網(wǎng)：

• 兩個(gè) RGMII/RMII 接口汽車接口：

• 20 個(gè)模塊化控制器局域網(wǎng) （MCAN） 模塊，完全支持 CAN-FD顯示子系統(tǒng)：

• 兩個(gè) DSI 4L TX（高達(dá) 2.5k）

• 一個(gè)支持多顯示器 （MST） 的 eDP/DP 接口

• 一個(gè) DPI音頻接口：

• 5 個(gè)多通道音頻串行端口 （MCASP） 模塊視頻加速：

• H.264/H.265 編碼/解碼，高達(dá) 960MP/s （TDA4xH） 或 480MP/s （TDA4xP）閃存接口：

• 嵌入式多媒體卡接口 （ eMMC? 5.1）

• 1 個(gè)安全數(shù)字 3.0 / 安全數(shù)字輸入輸出 3.0 接口 （SD3.0/SDIO3.0

• 具有兩個(gè)通道的通用閃存存儲(chǔ) （UFS 2.1） 接口

• 兩個(gè)獨(dú)立的閃存接口配置為

  • 一個(gè) OSPI 或 HyperBus? 或 QSPI 閃存接口，以及
  • 一個(gè) QSPI 閃存接口

  系統(tǒng)級(jí)芯片 （SoC） 架構(gòu)：

• 16nm FinFET 技術(shù)

• 31 mm × 31 mm，間距為 0.8 mm，1414 引腳 FCBGA （ALY），支持 IPC 3 級(jí) PCB 布線TPS6594-Q1 配套電源管理 IC （PMIC）：

• 功能安全支持高達(dá) ASIL-D

• 靈活的映射以支持不同的用例

參數(shù)

方框圖

1. 概述

• ?產(chǎn)品系列?：TDA4x SoC系列
• ?具體型號(hào)?：TDA4AH-Q1
• ?應(yīng)用領(lǐng)域?：ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）、車載信息娛樂(lè)、數(shù)字座艙等汽車應(yīng)用

2. 主要特性

• ?高性能處理器?：
  • 集成Arm? Cortex?-A72八核處理器，頻率可達(dá)1.0 GHz
  • Arm? Cortex?-R5F八核MCU，分為隔離的MCU子系統(tǒng)和通用計(jì)算分區(qū)
• ?圖形處理單元?：集成IMG BXS-4-64 GPU，頻率高達(dá)800 MHz，提供50 GFLOPS的計(jì)算能力
• ?深度學(xué)習(xí)加速器?：集成MMAv2深度學(xué)習(xí)加速器，提升AI處理能力
• ?高帶寬接口?：包括PCIe hub、Gigabit Ethernet switch和多個(gè)CSI-2端口，支持高數(shù)據(jù)吞吐量

3. 功能塊圖

• ?核心處理單元?：包括Cortex-A72應(yīng)用核心、Cortex-R5F MCU子系統(tǒng)和GPU等
• ?互連與外設(shè)?：通過(guò)定制互連連接各處理單元和外設(shè)，如以太網(wǎng)、USB、CAN-FD等
• ?安全與診斷?：集成安全特性和診斷功能，支持ASIL-D/SIL-3級(jí)別的操作

4. 設(shè)備比較

• ?處理器與加速器?：與TDA4VH、TDA4VP、TDA4AP等型號(hào)在處理器核心數(shù)、GPU配置、深度學(xué)習(xí)加速器數(shù)量等方面存在差異
• ?外設(shè)接口?：各型號(hào)在外設(shè)接口的數(shù)量和類型上也有所不同，如UART、ADC、TIMER等

5. 終端配置與功能

• ?引腳圖與屬性?：詳細(xì)描述了各引腳的信號(hào)類型、功能和連接要求
• ?信號(hào)描述?：對(duì)MCU域、MAIN域等主要信號(hào)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，包括ADC、UART、I2C、SPI等

6. 規(guī)格參數(shù)

• ?絕對(duì)最大額定值?：列出了電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)的最大值
• ?推薦操作條件?：提供了正常操作下的電壓、溫度范圍
• ?電氣特性?：詳細(xì)描述了各信號(hào)的電平、時(shí)序等電氣特性

7. 詳細(xì)描述

• ?處理器子系統(tǒng)?：詳細(xì)介紹了Cortex-A72、Cortex-R5F等處理器的架構(gòu)和功能
• ?加速器與協(xié)處理器?：包括GPU、深度學(xué)習(xí)和運(yùn)動(dòng)感知加速器的詳細(xì)功能和特性
• ?其他子系統(tǒng)?：如MSMC（多源存儲(chǔ)控制器）、NAVSS（導(dǎo)航子系統(tǒng)）等的描述

8. 應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)與布局

• ?設(shè)備連接與布局基礎(chǔ)?：提供了電源去耦、外部振蕩器、JTAG接口、復(fù)位電路等的設(shè)計(jì)指南
• ?具體外設(shè)的布局指南?：如LPDDR4、OSPI/QSPI、USB等外設(shè)的PCB設(shè)計(jì)建議

9. 文檔與支持

• ?設(shè)備命名規(guī)范?：解釋了設(shè)備型號(hào)中的各個(gè)部分所代表的含義
• ?工具與軟件?：介紹了支持TDA4AH-Q1開(kāi)發(fā)的工具鏈，如Code Composer Studio IDE
• ?支持資源?：提供了文檔更新通知、技術(shù)支持等資源的獲取方式