‌AM68A/AM68处理器技术文档摘要

AM68 可扩展处理器系列基于进化的 Jacinto™ 7 架构，面向智能视觉相机和通用计算应用，并建立在 TI 十多年来在视觉处理器市场领导地位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各种成本敏感型高性能计算应用而构建。
*附件：am68a.pdf

AM68 以行业领先的功率/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，可为高级视觉相机应用实现可扩展性和降低成本。关键核心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防硬件加速器的保护。

通用计算核心和集成概述：Arm® Cortex-A72® 的独立双核集群配置有助于多作系统应用，而对软件管理程序的需求极低。多达两个 Arm® Cortex-R5F® 子系统支持低级、定时关键的处理任务，使 Arm® Cortex-A72® 内核不受应用的阻碍。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 行业领先的 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，从而实现了传统代码的向后兼容性，同时简化了软件编程。新的“MMA”深度学习加速器即使在 105°C 和 125°C 的最坏结温下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 硬件加速器提供视觉预处理，而不会影响系统性能。C7x/MMA 内核仅可用于 AM68 类处理器中的深度学习功能。

特性

处理器内核：

• 高达 64 位 Arm Cortex-A72 微处理器子系统，频率高达 2GHz
  • 每个双核 Cortex-A72 集群 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：
  • 每秒高达 8 万亿次作 （TOPS）
• 具有图像信号处理器 （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，频率高达 1.0GHz，采用 FFI 的通用计算分区
  • 16KB 一级 D 缓存、16KB 一级 i-cache 和 64KB 二级 TCM
• 双核 Arm® Cortex-R5F® MCU，频率高达 1.0 GHz，支持设备管理
  • 所有内存均配备 32K L1 D-Cache、32K I-Cache 和 64K L2 TCM，带 SECDED ECC
• 具有图像信号处理器 （ISP） 和多个视觉辅助加速器的视觉处理加速器 （VPAC）
  • 480 MPixel/s ISP
  • 支持高达 16 位输入的 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：
  • 多达 4 个显示器
  • 最多两个 DSI 4L TX（最高 2.5K）
  • 一个 eDP 4L
  • 一个 DPI 24 位 RGB 并行接口
  • 安全功能，例如冻结帧检测和 MISR 数据检查
• 3D 图形处理单元
  • IMG BXS-4-64，最高 800MHz
  • 50GFLOPS，4Gexels/秒

  • 500MTexels/s，>8GFLOPs

  • 支持至少 2 个合成层
  • 支持高达 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 摄像头串行接口 （CSI-Rx） 和带 DPHY 的 CSI2.- 4L Tx （CSI-Tx）
  • 符合 MIPI CSI 1.3 + MIPI-DPHY 1.2 标准
  • 支持高达 2.5Gbps 的 1、2、3 或 4 个数据通道模式
  • 通过 CRC 检查 + 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 HEVC （H.265） 5.1 级高级主配置文件
  • 支持 5.2 级的 H.264 BaseLine/Main/High 配置文件
  • 支持高达 4K 超高清分辨率（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
  • 共享相干缓存
  • 支持内部 DMA 引擎
• 最多两个带 ECC 的外部存储器接口 （EMIF） 模块
  • 支持 LPDDR4 内存类型
  • 支持高达 4266MT/s 的速度
  • 多达两个 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）
• 主域中多达两个 512KB 片上 SRAM，受 ECC 保护

设备安全：

• 具有安全运行时支持的安全启动
• 客户可编程根密钥，最高可达 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
  • 每个控制器最多四个通道
  • 具有自动协商功能的 Gen1 （2.5GT/s）、Gen2 （5.0GT/s） 和 Gen3 （8.0GT/s）作
• 一个 USB 3.0 双角色设备 （DRD） 子系统
  • 增强型 SuperSpeed Gen1 端口
  • 支持Type-C切换
  • 可独立配置为 USB 主机、USB 外设或 USB DRD
• 两个 CSI2.0 4L 摄像头串行接口 RX （CSI-RX） 和两个带 DFY 的 CSI2.0 4L TX （CSI-TX）
  • 符合 MIPI CSI 1.3 + MIPI-DPHY 1.2 标准
  • CSI-RX 支持 1、2、3 或 4 个数据通道模式，每通道高达 2.5Gbps
  • CSI-TX 支持 1、2 或 4 个数据通道模式，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）
• 一个安全数字 3.0/安全数字输入输出 3.0 接口 （SD3.0/SDIO3.0）
• 两个同时闪存接口配置为
  • 一个 OSPI 或 HyperBus™ 或 QSPI，以及
  • 一个 QSPI

技术/封装：

• 16纳米FinFET技术
• 23mm x 23mm，0.8mm间距，770引脚FCBGA （ALZ）

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌处理器架构‌：基于Jacinto™ 7架构，支持双核64位Arm® Cortex®-A72（最高2GHz）、双核Arm® Cortex®-R5F MCU（1GHz），集成深度学习加速器（8 TOPS）和图像信号处理器（ISP）。
• ‌多媒体处理‌：支持4K60 H.264/H.265编解码、多显示器输出（4路）、3D GPU（IMG BXS-4-64）及MIPI CSI-2摄像头接口。
• ‌安全与存储‌：硬件安全模块（HSM）、LPDDR4内存控制器（最高4266MT/s）、ECC保护的多级缓存（L1/L2/L3）。

‌2. 应用场景‌

• 机器视觉摄像头、智能零售、农业自动化、视频监控、无人机、工业HMI及医疗设备等。

‌3. 关键参数‌

• ‌工艺‌：16nm FinFET，23mm×23mm FCBGA封装。
• ‌电源管理‌：多电压域设计，支持动态调压（AVS），核心电压0.76V–0.89V。
• ‌接口‌：PCIe Gen3、USB 3.0、千兆以太网、CAN-FD、SPI/I2C等。

‌4. 文档结构‌

• 包含引脚配置、电气特性（如DDR时序、ADC精度）、热阻数据及OTP熔丝编程规范。

‌5. 注意事项‌

• 未使用的DDR接口需按顺序配置（DDR0优先），部分引脚需外部电阻校准（如CSI_RXRCALIB需500Ω接地）。
• 安全启动支持客户可编程根密钥（RSA-4K/ECC-512）。

‌6. 扩展支持‌

• 提供软件开发套件（SDK），兼容OpenGL ES 3.1、Vulkan 1.2等标准。