導(dǎo)讀:近年來,隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展,傳統(tǒng)MCU已經(jīng)不能完全滿足智能終端的需求,SoC應(yīng)運而生,憑借其性能強、功耗低、靈活度高的特點,使單芯片能夠完成完整的電子系統(tǒng)。
近年來,隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展,傳統(tǒng)MCU已經(jīng)不能完全滿足智能終端的需求,SoC應(yīng)運而生,憑借其性能強、功耗低、靈活度高的特點,使單芯片能夠完成完整的電子系統(tǒng)。SoC在移動計算(例如智能手機和平板電腦)和邊緣計算市場中非常普遍。它們也常用于嵌入式系統(tǒng),如WiFi路由器和物聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)前 SoC已成為功能最豐富的硬件,集成了 CPU、GPU、RAM、ADC、DAC、Modem、高速DSP 等各個功能模塊,部分SoC還集成了電源管理模塊、各種外部設(shè)備的控制模塊,同時還需要考慮各總線的分布利用等。
SOC芯片未來發(fā)展趨勢
SoC的發(fā)展是性能、算力、功耗、工藝難度幾方面的平衡。當(dāng)前AI成為各大SoC廠商的必爭之地,同時對算法提出更高要求,在功耗受限的場景下實現(xiàn)AI算法成為關(guān)鍵,算力效率極為重要。以蘋果A14SoC為例,A14使用5nm工藝,和A13相比CPU性能提升16%,GPU提升10%左右,AI加速器Neural Engine的性能提升則接近100%。
未來應(yīng)用于手機、平板、服務(wù)器等高端SoC將繼續(xù)朝高性能發(fā)展。
按應(yīng)用場景分類,SoC主要有三大應(yīng)用方向:
高端SoC芯片多以一個超大核心加多個中核心、小核心架構(gòu)設(shè)計,經(jīng)過多年來迭代更新,基于ARM的CPU核心不斷升級,在制程工藝、主頻、性能上大幅度提升。同時高端SoC芯片尤其是移動端芯片一般會添加集成式或外掛式基帶,以此實現(xiàn)移動接入、電話等傳統(tǒng)移動終端功能。應(yīng)用方面,高端SoC芯片主要集中于手機、平板電腦、服務(wù)器市場等。
次高端SoC芯片目前制程以工藝成熟的28nm為主,部分公司先進產(chǎn)品進入12nm-14nm規(guī)格。CPU多以Cortex-A53、Cortex-A7架構(gòu)為核心,主頻普遍在1.2GHz以上。應(yīng)用方面,次高端SoC芯片多應(yīng)用于安防、智能音頻、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,對算力要求相比智能手機、服務(wù)器等略低。
專用SoC芯片應(yīng)用領(lǐng)域有TWS耳機、智能手表等,此類SoC芯片開發(fā)適用于特定應(yīng)用場景。專用SoC更接近MCU領(lǐng)域的應(yīng)用,如TWS 耳機的核心是智能藍(lán)牙音頻SoC 芯片,其承擔(dān)了無線連接、音頻處理和其他輔助功能。
總的來說,SoC芯片應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,消費電子和智能物聯(lián)是SoC芯片需求的兩大領(lǐng)域。在消費電子市場,智能手機、平板電腦等消費類電子的爆發(fā)式增長,催生出大量芯片需求,推動了芯片行業(yè)的巨大發(fā)展;智慧商顯、智能零售、汽車電子等新的應(yīng)用場景和應(yīng)用領(lǐng)域不斷出現(xiàn),為芯片設(shè)計廠商提供了良好的發(fā)展機遇;物聯(lián)網(wǎng)及人工智能時代,創(chuàng)新科技產(chǎn)品的誕生為集成電路設(shè)計行業(yè)帶來了更為廣闊的市場機會。
相關(guān)芯片、方案推薦:
君正X2000芯片
北京君正持續(xù)投入多媒體編解碼、影像信號處理、AI引擎、AI算法等核心領(lǐng)域并形成自有技術(shù)能力,其芯片在智能視頻監(jiān)控、AIoT、工業(yè)和消費、生物識別及教育電子領(lǐng)域獲得了穩(wěn)健和廣闊的市場,并推出了多核異構(gòu)跨界處理器X2000 MPU芯片。
資料顯示,君正X2000獨有三核XBurst架構(gòu),兼容MIPS;mW/MHz功耗低至ARM的20%;內(nèi)置DDR,降低整體成本;集成豐富軟硬件,開發(fā)簡易;尺寸小至6*8mm;提供官方技術(shù)支持&完整方案。其繼承和發(fā)展了君正芯片低功耗的技術(shù)特點,芯片典型功耗<400mW,具備出色算力和微控制器的實時控制等特點,特別適用于各類消費、商業(yè)的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域。如,智能商業(yè)、智能物聯(lián)網(wǎng)、高端智能穿戴、音視頻編解碼、生物特征和圖像識別等。
X2000 作為一個邊緣 AI 平臺,其能力是綜合的:既有固化在芯片中的硬能力,如 XBurst 2 的算力、指令集、內(nèi)存管理,也有北京君正團隊多年耕耘掌握自主可控的操作系統(tǒng)和各類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)支持套件,更有人工智能開放平臺MAGIK。X2000 建立在其圖像、視頻、互聯(lián)等各方面的強大的能力組合之上的 AI 能力,必將使其成為智能互聯(lián)時代不可多得的一款主控芯片。
X2000應(yīng)用場景
1、君正X2000支付條碼、二維碼識別方案
現(xiàn)如今,二維碼條碼識別模塊的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,能夠被應(yīng)用到很多行業(yè)領(lǐng)域上。例如在我們周圍可以輕易發(fā)現(xiàn)自助販賣機充值機、自助點餐機、自助售取票終端、停車自助繳費終端、游戲機、通道閘機等都通過串口集成二維碼識別模塊來提升智能化,用戶只需將手機二維碼(包括支付碼)靠近掃描窗口即可快速感應(yīng)讀取二維碼。通常情況下,這類終端設(shè)備是用作識別手機二維碼,這就要求二維碼識別模塊擁有很高的屏幕條碼識別能。
我愛方案網(wǎng)合作方案商推出的SG2139_T嵌入式條碼二維碼識別模塊是基于北京君正的X2000研發(fā)的,擁有自主產(chǎn)權(quán)的解析算法,支持串口和USB模式,采用高幀率,全局曝光鏡頭,可以在復(fù)雜光線環(huán)境場景下應(yīng)用,支持全碼種。
同時,此二維碼識別模塊還采用了CMOS影像技術(shù)及高速二維碼圖像識別算法,可以輕松識別手機支付條碼和二維碼??蓮V泛應(yīng)用于超市柜臺、快遞柜、展示廳,檢票機、自助售貨終端機等。
2、君正X2000 8寸雙目人臉識別門禁一體機
8寸雙目人臉識別門禁一體機是一臺加插即用人臉識別設(shè)備,與各類門禁,閘機,身份認(rèn)證和支付確認(rèn)等設(shè)備互聯(lián)?;诰齒2000神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運算處理器,具備深度學(xué)習(xí)的人臉前端識別與比對,具有非常靈活的特性,采用工業(yè)級的Linux平臺,全高清的WDR彩色攝像頭輕松應(yīng)對背光暗光陰陽臉環(huán)境,本地可存儲30000庫,可靠的脫機人像抓拍、比對、活體判斷為一體,600*1024(7寸)或者800*12808寸的全彩高清屏帶來更細(xì)膩的顯示效果。本設(shè)備接口豐富,配置靈活,可選配包含4G,WIFI,廣告播放,復(fù)雜二維碼識別,內(nèi)置刷卡等附加功能。
3、君正X2000 3D立體雙目智能相機
3D立體雙目智能相機模組(成品),與數(shù)據(jù)采集裝置聯(lián)機使用,受控與上位機。該模組內(nèi)置高精度算法,可以精確快速的檢測并輸出物體原始圖像數(shù)據(jù)和深度數(shù)據(jù)。它可用于3維空間測量、障礙物測量、物體識別、與靜態(tài)體積測量、機器人避障等行業(yè)應(yīng)用。應(yīng)用場景有模具設(shè)計、文物修復(fù)、工業(yè)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、管道機器人視覺等。該模組采用君正X2000SoC,可通過USB輸出3D點云圖。