．「變色龍」All Programmable平臺(tái)：可編程解決方案的軟硬件處理及I/O靈活性，可讓用戶創(chuàng)造可重用的軟件定義硬件平臺(tái)。此平臺(tái)具可配置及可擴(kuò)展特性，其最終產(chǎn)品成本上下浮動(dòng)，涵蓋從低成本系統(tǒng)到高效能系統(tǒng)不等，并將自身品牌打入至多功能產(chǎn)品線的新市場(chǎng)。

All Programmable平臺(tái)滿足不同應(yīng)用市場(chǎng)
下列有四個(gè)「變色龍」All Programmable平臺(tái)的使用案例，均將可編程解決方案運(yùn)用于不同的目標(biāo)市場(chǎng)。

實(shí)例1：先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)
先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)將來(lái)自多個(gè)攝影機(jī)的影音數(shù)據(jù)與其他車(chē)輛傳感器的數(shù)據(jù)融合一起(包含慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)與GPS地圖數(shù)據(jù))，以決定是煞車(chē)、轉(zhuǎn)向還是發(fā)出駕駛警告等。圖1顯示透過(guò)可編程方案實(shí)現(xiàn)的典型ADAS設(shè)計(jì)。

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圖1　運(yùn)用Zynq UltraScale+ MPSoC的ADAS系統(tǒng)，可發(fā)揮與任何傳感器接口的所有形式鏈接功能。

如圖1所示，該設(shè)計(jì)采用賽靈思可編程方案中提供的四核心ARM Cortex-A53應(yīng)用處理器及雙核心ARM Cortex-R5實(shí)時(shí)處理器的異質(zhì)處理功能。圖1中的③方塊顯示為賽靈思直接提供的MIP影音接口IP；六個(gè)②方塊則顯示為由賽靈思生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴中所提供的高速I(mǎi)P處理模塊。此模塊可用于協(xié)助行人偵測(cè)、駕駛監(jiān)控、車(chē)道偏離監(jiān)控、盲點(diǎn)偵測(cè)和傳感器融合等高階功能。

如圖1所示的ADAS系統(tǒng)充分發(fā)揮可編程解決方案的I/O彈性。任何傳感器接口的鏈接功能，包含用于影音攝影機(jī)的MIPI在內(nèi)等，都可完整支持。若改用不可編程組件，須添加用于處理額外I/O接口和協(xié)議的I/O芯片，才能滿足新傳感器接口的要求。此外，此一可編程方案還具備卓越硬件影音處理效能，能處理更多影音通道，還可處理影音流可編程設(shè)計(jì)的數(shù)量。

由于可編程解決方案具有較佳的I/O靈活性和處理能力，除了傳感器和外部?jī)?nèi)存外，MPSoC本身亦毋須與其它硬件配合。相較于主要競(jìng)爭(zhēng)廠商所提供的以CPU芯片為基礎(chǔ)的可比系統(tǒng)相比，此方案的功耗效能比高出約三倍。

實(shí)例2：4K影音監(jiān)控
圖2顯示可編程解決方案連結(jié)至多個(gè)傳感器，包含不同類(lèi)型的影音攝影機(jī)、4K多通道，以及多傳感器影音監(jiān)視系統(tǒng)。③方塊仍表示賽靈思用于MIPI連接的影音攝影機(jī)和顯示器的接口IP，以及連接其他不同類(lèi)型傳感器的I/O接口；六個(gè)②方塊則為賽靈思生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴所提供的處理IP；而兩個(gè)③/②方塊則代表賽靈思及其擴(kuò)展的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴所提供的IP模塊。

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圖2　Zynq UltraScale+ MPSoC可連結(jié)至多個(gè)傳感器。

「變色龍」All Programmable系統(tǒng)與主要競(jìng)爭(zhēng)廠商所提供的以CPU/DSP/GPU芯片為基礎(chǔ)的可比系統(tǒng)相比，其功耗效能比高出近五倍。在保密應(yīng)用中，可編程方案的安全性與保密性，與其包含的ARM TrustZone功能及硬件AES加密功能是相當(dāng)實(shí)用的。

實(shí)例3：智能電網(wǎng)變電所自動(dòng)化
第三個(gè)實(shí)例是針對(duì)智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)的變電所自動(dòng)化系統(tǒng)，此應(yīng)用適用于處理多個(gè)以太網(wǎng)流的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)中，負(fù)責(zé)監(jiān)控變電所指標(biāo)的各種感測(cè)組件。圖3是該「變色龍」All Programmable系統(tǒng)實(shí)例的方塊圖。

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圖3　「變色龍」All Programmable系統(tǒng)實(shí)例方塊圖。

在該實(shí)例中，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵特性是透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使用標(biāo)準(zhǔn)化的IEEE-1588精確時(shí)間協(xié)議(PTP)和IEC 62439 HSR/PRP，連接到大量的接口單元。該功能透過(guò)賽靈思生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴SoC-e公司所提供的IP，在可編程設(shè)計(jì)邏輯中產(chǎn)生一個(gè)與實(shí)體兼容的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。此以太網(wǎng)交換機(jī)在圖3中以大塊②方塊表示。

來(lái)自各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，可透過(guò)賽靈思及其生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴所提供的高速I(mǎi)P模塊來(lái)處理。處理算法可依據(jù)不同效能要求，在一個(gè)或多個(gè)可編程方案的六個(gè)ARM處理器核心中運(yùn)算。