DaVinci digitális médiaprocesszorok Tervező Texas Instruments Kialakítás RISC/DSP Típus memória-memória Bájtsorrend ARM esetén little-endian, DSP esetén big-endian Nyílt nem A Texas Instruments DaVinci különböző processzorokkal felépített egylapkás rendszerek családja, melyeket elsősorban beágyazott videó- és képfeldolgozó alkalmazásokban használnak. A család egyes processzoraiban ARM processzormagot társítanak a TMS320 C6000 VLIW DSP családba tartozó DSP maggal egyetlen egylapkás rendszerben. Az általános célú processzor és a DSP használatával a vezérlő és a média(feldolgozó) részek külön processzorokkal hajthatók végre.
A család későbbi tagjai között megjelentek a csak DSP-vel és a csak ARM-mel rendelkező processzorok. Minden későbbi csip számos gyorsítót integrál, hogy a végtermékekben az alkalmazásspecifikus feldolgozást a processzormagokról dedikált gyorsítókra helyezzék át. A legjelentősebb ezek közül a HDVICP, egy H.264, SVC és MPEG-4 be- és kitömörítő motor, ISP („Image Signal Processing” technológia), az elsősorban a kameraérzékelőktől a bemenetre érkező videó javítására szolgáló gyorsítóegység a szükséges hardverfunkciókkal felszerelve, és egy OSD motor (on-screen display, képernyőkijelzés) a kijelző gyorsításához. A legújabb processzorok néhány változata egy vagy több képfeldolgozó társprocesszort is integrál az SoC-be.
Történet
A DaVinci processzorokat abban az időszakban kezdték bevezetni, amikor a homogén processzormagokkal rendelkező beágyazott processzorok széles körben elterjedtek. Ezek a processzorok vagy olyan magokon alapultak, amelyek jelfeldolgozásra voltak optimalizálva, mint a DSP-k vagy GPU-k, vagy olyan magokon, amik általános célú feldolgozást végeznek optimálisan, mint a PowerPC, ARM, és StrongARM. Egy általános célú processzor és egy DSP egyetlen csipre helyezésével a vezérlő és a média(feldolgozó) részeket egyaránt olyan processzorokon lehet végrehajtani, amelyek a saját feladatukban kiemelkedőek. A TI üzleti céljai érdekében igyekezett minél szélesebb ügyfélkört megnyerni, amelyek videófunkciókkal kívánták kiegészíteni elektronikus termékeiket. Emiatt a DaVinci processzorokat rendszer- és alkalmazásszoftvereket tartalmazó csomagajánlatokkal, fejlesztőeszközökkel („Code Composer Studio”), próbamodulokkal és hibakereső eszközökkel támogatta.
A TI 2005. december 5-én jelentette be első DaVinci márkájú videoprocesszorait, a DM6443 és DM6446 egycsipes modulokat. Ezeket egy évvel később ugyanebbe a családba tartozó, de csak DSP-vel rendelkező változatok követték, a DM643x (DM6431, DM6433, DM6435, DM6437) csipek. 2007. január 15-én a TI megjelentette a DM6441-et, ami lábkompatibilis a DM6446-tal, de egy alsó kategóriás verzió. A DaVinci termékvonal népszerű lett, a család később a következő termékekkel bővült: 2007. május 21. — TMS320DM648 — 40 dollárral alacsonyabb listaárú processzorkínálat biztonsági alkalmazásokhoz 2007. szeptember 4. — TMS320DM355 — 10 dollár alatti ARM+koprocesszor csip MPEG-4 kódoláshoz/dekódoláshoz 2007. december 30. — TMS320DM6467 — tízszeres teljesítményjavulás a DM6446-hoz képest 2008. július 18. — TMS320DM335 — az ISP csak-ISP változata 2008. november 18. — TMS320DM357 — alacsony árú valós idejű D1 H.264 videó kódolás 2009. március 3. — TMS320DM365 — 10 dollár alatti ARM+koprocesszor csip 720p30720 vízszintes sor, progresszív scan, 30 FPS képfrissítés és 1080p H.264 kódolás/dekódolás 2010. március 18. — TMS320DM8168 — 36 csatornás valós idejű D-1 H.264 kódolás/dekódolás vagy 6 csatornás valós idejű HD H.264 kódolás/dekódolás 2010. április 14. — TMS320DM368 — a DM365-tel lábkompatibilis processzor, 1080p30 H.264 kódolás/dekódolásra képes 2010. május 10. — DMVA2 — a DM365-tel és DM368-cal lábkompatibilis processzor, amely a H.264 tömörítésen kívül képes analitikát is végezni 2011. március 1. — TMS320DM8148 — 12 csatorna a D-1 H.264 kódoláshoz, DSP-vel az analitikához 2012. december 3. — DM385 és DM8107 — ARM+koprocesszor csipek, 1080p60 kódolást/dekódolást végez és magas minőségű képfeldolgozást. A DM8107 a többcsatornás DVR/NVR piacra készült 2013. április 10. — DM369 — ARM+koprocesszor csip, lábkompatibilis a DM365-tel, DM365-tel és DMVA2-vel, javított gyenge fényviszonyok melletti teljesítménnyel 2013. október 29. — DM388, DMVA3, DM383 — ARM+koprocesszor csip, lábkompatibilis a DM385-tel, továbbfejlesztett videóminőséggel és analitikával bővítve
Ma a DaVinci processzorokat különböző videó- és gépi látási alkalmazásokban használják, mint például IP biztonsági kamerák, DVR/NVR rendszerek, gépkocsi-feketedobozok (car dvr vagy cab cam), drónok és hasonlók.
Processzorok A családba tartozó processzorok modellszámait hivatalosan TMS320 előtaggal kell ellátni, de az előtagot a rövidség kedvéért gyakran elhagyják (még a TI-nél is). Például, a DM6446 teljes cikkszáma TMS320DM6446-tal kezdődik és a tokozás (BGA) típusát és a hőmérsékleti besorolást jelző utótaggal rendelkezik. Processzor megjelenés ARM DSP társprocesszor kameraalkalmazás többcsatornás DVR/NVR alkalmazás DM6446TI, TMS320DM6446 termékoldal 2005. december 5. ARM9 C64x+ DSP (digitális jelprocesszor) ISP, OSD, VENC Igen DM6437TI, TMS320DM6437 termékoldal 2006. november 14. ARM9 C64x+ DSP ISP, OSD, VENC Igen DM6441TI, TMS320DM6441 termékoldal 2007. január 15. ARM9 C64x+ DSP ISP, OSD, VENC DM648TI, TMS320DM648 termékoldal 2007. május 21. C64x+ DSP Igen DM355TI, TMS320DM355 termékoldal 2007. szeptember 4. ARM9 ISP, VICP, MJCP, OSD, VENC Igen DM6467TI, TMS320DM6467 termékoldal 2007. december 30. ARM9 C64x+ DSP Igen DM335TI, TMS320DM335 termékoldal Jul 18, 2008 ARM9 ISP Igen DM357TI, TMS320DM357 termékoldal 2008. november 18. ARM9 ISP Igen DM365TI, TMS320DM365 termékoldal 2009. március 3. ARM9 ISP, HDVICP1, OSD, VENC Igen DM8168TI, TMS320DM8168 termékoldal 2010. március 18. A8 C64x+ DSP ISP, HDVICP2, HDVPSS Igen DM368TI, TMS320DM368 termékoldal 2010. április 14. ARM9 ISP, HDVICP1, OSD, VENC Igen DMVA2 2010. május 10. ARM9 ISP, HDVICP1, OSD, VENC, VCOP Igen DM8148TI, TMS320DM8148 termékoldal 2011. március 1. A8 C64x+ DSP ISP, HDVICP2, HDVPSS, NF Engine, VCOP Igen Igen DM8127TI, TMS320DM8127 termékoldal 2011. március 1. A8 C64x+ DSP ISP, HDVICP2, HDVPSS, NF Engine, VCOP Igen DM385TI, DM385 termékoldal 2012. december 3. A8 ISP, HDVICP2, HDVPSS Igen DM8107TI, DM8107 termékoldal 2012. december 3. A8 ISP, HDVICP2, HDVPSS Igen DM369TI, TMS320DM369 termékoldal 2013. április 10. ARM9 ISP, HDVICP1, OSD, VENC, NF Engine Igen DM388TI, DM388 termékoldal 2013. október 29. A8 ISP, HDVICP2, HDVPSS Igen DMVA3TI, DMVA3 termékoldal 2013. október 29. A8 ISP, HDVICP2, HDVPSS, VCOP Igen ISP: A Texas Instruments „Image Signal Processing” technológiája, más néven „Vision Pre-processing Accelerator” (VPAC). Ezzel külön képfeldolgozó processzorokat alkalmaz a videóprocesszorokon belül. A feldolgozóegység hardveresen gyorsított, a kameramodulokból érkező képek minőségének javítására szolgál, az érzékelőkből kapott nyers képek feldolgozásával. A TI az ISP technológiát több termékébe beépíti, jellemzően autóipari rendszerekbe.
OSD: „On-Screen Display”, a videókép fölé helyezett információkijelző rendszer, képernyőmenü
VENC: „Video Encoder” vagy „Video Encoding” funkcionalitás, a megjelenítendő képkockának a megjelenítő eszközökhöz küldött jelekké alakítását kezeli (adatok, overlay, szinkronjelek, stb.), lehet pl. kombinált H.264 és H.265 kódoló/dekódoló.
VICP: „Video and Image Coprocessor”, videó- és képfeldolgozó hardvergyorsító
MJCP: „Motion and still JPEG coprocessor”, a Texas Instruments DaVinci családjának egyik komponense, társprocesszor. Kezeli mind a mozgókép (videó), mind az állókép (JPEG) be- és kitömörítési feladatokat.
Perifériák A DaVinci processzorcsalád tagjai számos lapkán belüli perifériát tartalmaznak. Az adott eszköztől függően, ezek lehetnek: CCD vezérlő digitális fényképezőgép/camcorder alkalmazásokhoz BT.656 és MIPI CSI-2 videó/kamera bemeneti interfész memóriakártya-támogatás, például CompactFlash, SD kártya és MMC ATA interfész kapcsolódási lehetőségek, melybe beletartozik az Universal Serial Bus 2.0 hoszt és kliens üzemmódok, VLYNQ (full duplex soros kommunikációs interfész, FPGA, vezeték nélküli LAN, PCI), EMAC (Ethernet MAC) MDIO-val GPIO (általános célú bemenet/kimenet) továbbfejlesztett DMA megszakításvezérlő digitális LCD-vezérlő soros interfészek, beleértve SPI sín, I²C és I²S, UART hisztogram, autofókusz, automatikus expozíció és automatikus fehéregyensúly (H3A) gyorsítás képátméretezés-gyorsítás A/D és D/A konverterek analóg videó be- és kimenethez
Könyvtárak A legtöbb TMS320 DSP tartalmaz egy TMS320 Chip Support Library (CSL) könyvtár-változatot, amely a perifériák vezérlésére használt API. Mivel azonban a DaVinci filozófiája az volt, hogy lehetővé tegye az ARM/Linux oldal számára a perifériák Linux-illesztőprogramokon keresztül történő vezérlését, a DM644x-on (kétmagos ARM/DSP) a CSL-támogatás jelenleg nem elérhető a DSP számára.
Operációs rendszerek
A DaVinci-alapú eszközökben található DSP-k általában a TI TI-RTOS Kernel valós idejű operációs rendszerét futtatják. Ha több heterogén mag van az eszközben (ilyen például a DM644x), a DSP/BIOS Link meghajtók mind az ARM, mind a DSP környezetekben is futnak, hogy a kettő közötti kommunikációt biztosítsák.
Több operációs rendszer támogatja a DaVinci ARM változatait és a DSP/BIOS Link illesztőprogramokat: FreeBSD Linux kernel Mentor Graphics Nucleus PLUS RTOS Green Hills Software INTEGRITY RTOS QNX Neutrino Windows CE LEOs (RTOS)
Jegyzetek
Fordítás
Források További információk DaVinci kezdőlap DaVinci Developers Wiki Linux DaVinci információs katalógus Texas Instruments DaVinci processzorokon alapuló IPCamera referenciatervek Texas Instruments DaVinci processzorokon alapuló DVR/NVR referenciatervek Texas Instruments DaVinci processzorokon alapuló autó-feketedoboz referenciatervek Kapcsolódó szócikkek OMAP Médiaprocesszor
Kategória:Digitális jelprocesszorok Kategória:Mikroprocesszorok