智能嵌入式视觉项目旨在满足对高速成像解决方案不断增长的需求,
 
在低功耗小尺寸系统中实现边缘智能
 
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。
 
供货和定价
 
通过 Libero® SoC Design Suite,所有 IP 均可在智能嵌入式视觉设计评估平台 PolarFire FPGA 视频和成像工具包上实施。以下 IP 内核即日起开始供货:
 
HD-SDI(1.485 Gbps、720p、1080i)
 
3G-SDI(2.970Gbps、1080p60) 
 
MIPI-CSI-2
 
双通道 SLVS-EC Rx FPGA 内核
 
6.25 Gbps CoaXPress v1.1
 
HDMI 2.0 4K 分辨率和 1080p 分辨率(发送和接收速度均为 60 fps 时)
 
以下 IP 内核将在 2019 年底前逐步供货:
 
6G-SDI(5.94 Gbps、2Kp30)
 
12G-SDI(11.88 Gbps、2Kp60)
 
USXGMII MAC 
 
八通道 SLVS-EC Rx FPGA 内核
 
6.25 Gbps CoaXPress v2.0
 
HDMI 2.0 4K 分辨率(接收速率为 60 fps 时)
 
PolarFire 成像 IP 包售价 1,499 美元,MPF300 视频工具包售价 999 美元。欲了解更多信息及购买文中提到的产品,请联系 sales.support@microsemi.com。
 
资源
 
可通过 Flickr 或联系编辑获取高分辨率图片(可免费发布):
 
应用图像: https://www.flickr.com/photos/microchiptechnology/48235021452