物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、高清視頻應(yīng)用需要怎樣的金剛鉆？

　　“有了金剛鉆，敢攬瓷器活”，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、智能汽車、高清視頻等熱門應(yīng)用載著滿滿的財(cái)富襲來之時(shí)，半導(dǎo)體廠商是否有足夠先進(jìn)的技術(shù)以應(yīng)對(duì)呢?尤其是在需要高性能的細(xì)分市場，對(duì)于半導(dǎo)體廠商的要求更高。例如，物聯(lián)網(wǎng)需要小型、低功耗、高可靠的存儲(chǔ)器解決方案，智能汽車需要先進(jìn)的圖形顯示控制器以實(shí)現(xiàn)ADAS功能，而實(shí)時(shí)4K則需要H.265編碼能力。

　　在本屆慕尼黑上海電子展上，相關(guān)廠商展示的幾項(xiàng)“低調(diào)奢華有內(nèi)涵”的相關(guān)技術(shù)方案引起了筆者的關(guān)注：高可靠FRAM為物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療電子等提供了高性能存儲(chǔ)解決方案;Milbeaut ISP正在移動(dòng)終端和安防監(jiān)控領(lǐng)域大展拳腳;車載圖形顯示控制器GDC ，引領(lǐng)全球車載圖形顯示控制器領(lǐng)域;而目前世界上第一款能支持4K HEVC硬編碼的芯片MB86M31則為廣播電視注入新的活力。

　　圖1. FRAM、Milbeaut ISP、實(shí)時(shí)4K 60P HEVC編碼芯片、車載GDC各產(chǎn)品線技術(shù)專家

　　FRAM在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)電子、醫(yī)療電子……中無處不在

　　FRAM稱得上是富士通半導(dǎo)體的明星產(chǎn)品了，也是其最具特色的產(chǎn)品之一。由于掌握著從FRAM的研發(fā)、設(shè)計(jì)到量產(chǎn)及封裝的整個(gè)流程，加上多年的經(jīng)驗(yàn)，富士通半導(dǎo)體因而能始終保證FRAM產(chǎn)品的高質(zhì)量和穩(wěn)定供應(yīng)。

　　“‘多’、‘快’、‘省’可以形象地概括出FRAM的特點(diǎn)?！唷傅氖荈RAM的高讀寫耐久性(1萬億次)的特點(diǎn)，可以頻繁記錄操作歷史和系統(tǒng)狀態(tài);‘快’指的是FRAM的高速燒寫(是EEPROM的40,000倍)特性，這可以幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)者解決突然斷電數(shù)據(jù)丟失的問題;‘省’指的是FRAM超低功耗(是EEPROM的1/1,000)特性，特別是寫入時(shí)無需升壓?！? 富士通半導(dǎo)體(上海)有限公司市場部經(jīng)理蔡振宇指出。

　　圖2. 鐵電FRAM優(yōu)勢：與E2PROM相比

　　FRAM所具有的非易失性、高速寫入、高耐久性和低功耗的特性使得其很快成為物聯(lián)網(wǎng)(例如水、電、氣表等)及工業(yè)電子(例如工廠自動(dòng)化等)應(yīng)用的寵兒。如下圖3所示， FRAM單體存儲(chǔ)器的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

　　圖3. FRAM單體存儲(chǔ)器的主要應(yīng)用領(lǐng)域

　　“我們的FRAM產(chǎn)品線相當(dāng)寬泛，容量從4Kb到4Mb，涵蓋SPI和I2C串行接口、并行接口。預(yù)計(jì)明年中，我們的64Kb和256Kb會(huì)有SPI接口的汽車級(jí)產(chǎn)品推出。這將推動(dòng)FRAM應(yīng)用于汽車電子中，例如車載導(dǎo)航。”蔡振宇透露：“而1M和4M的QSPI接口的產(chǎn)品也在我們的計(jì)劃之中。”

　　圖4. FRAM單體存儲(chǔ)器路線圖

　　除了獨(dú)立的FRAM產(chǎn)品，富士通半導(dǎo)體還可提供FRAM RFID解決方案，包括HF(高頻)和UHF(超高頻)兩種系列，特別適合滿足高可靠性電子標(biāo)簽應(yīng)用如醫(yī)用標(biāo)簽的需求。FRAM除了之前提到的非易失性、高速寫入、高耐久性和低功耗的特性，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)一些X線、伽瑪射線環(huán)境‘免疫’，被照射后保存的數(shù)據(jù)不會(huì)受到影響，而EEPROM等傳統(tǒng)非易失性存儲(chǔ)器就不行了，若被伽瑪線、X線照射后數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。因此FRAM RFID很適合經(jīng)常需要用伽瑪線照射進(jìn)行消毒的醫(yī)藥器械電子標(biāo)簽應(yīng)用，可很好實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)、物流、病患資料數(shù)據(jù)的管理，造福于民。

　　Milbeaut ISP——專業(yè)應(yīng)用于移動(dòng)終端及安防監(jiān)控

　　而在移動(dòng)終端方面，我們要將關(guān)注點(diǎn)放在圖像信號(hào)處理器(ISP)上，這是因?yàn)樗飨部萍?Socionext，前富士通半導(dǎo)體)在圖像處理領(lǐng)域有著20余年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，正是基于此，Socionext的Milbeaut ISP已經(jīng)成為專業(yè)影像處理器的代名詞。

　　“Milbeaut在全球數(shù)碼相機(jī)ISP市場份額中占有極高比例，全球知名數(shù)碼相機(jī)廠商幾乎都與我們有合作，在單反數(shù)碼相機(jī)中同樣有大量的成功應(yīng)用?！? 索喜科技(上海)有限公司市場與銷售部-SoC解決方案高級(jí)經(jīng)理路標(biāo)表示：“在手機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，全球超過100款手機(jī)采用Milbeaut Mobile ISP。”

　　Milbeaut ISP內(nèi)嵌多種硬件算法配合專業(yè)圖像處理器，能夠豐富應(yīng)對(duì)于不同場景。其中，針對(duì)手機(jī)應(yīng)用的Milbeaut Mobile圖像信號(hào)處理器(移動(dòng)終端專用ISP)具備更低功耗、更快靜態(tài)成像(應(yīng)用相位檢測對(duì)焦法比傳統(tǒng)對(duì)比式對(duì)焦法快速10倍)、更小相機(jī)模塊尺寸，以及更高容量和更高視頻數(shù)據(jù)幀速率，能夠?qū)⒏叨擞跋衿焚|(zhì)和豐富相機(jī)應(yīng)用同時(shí)結(jié)合，使手機(jī)拍照體驗(yàn)瞬間媲美單反。

　　圖5. 最新Milbeaut移動(dòng)終端圖像處理引擎(適配相位檢測自動(dòng)對(duì)焦)——對(duì)焦速度快10倍

　　“最新Milbeaut移動(dòng)終端圖像處理引擎在本次展會(huì)上亮相，最新一代產(chǎn)品MH-1、M-12M0芯片配置了頂級(jí)單反相機(jī)才使用的相位檢測對(duì)焦算法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了同時(shí)支持傳統(tǒng)對(duì)比式對(duì)焦和相位檢測對(duì)焦的混合對(duì)焦方式，對(duì)焦速度是提升10倍。 快速瞬間完成準(zhǔn)確的對(duì)焦保證拍攝呈現(xiàn)最清晰的畫面?！甭窐?biāo)指出。

　　除了大量應(yīng)用在手機(jī)領(lǐng)域，2014年隨著市場對(duì)高清視頻監(jiān)控需求猛增，Milbeaut ISP還推出了應(yīng)用于安防領(lǐng)域的專用芯片產(chǎn)品?！癕ilbeaut Security ISP是專門針對(duì)高端安防監(jiān)控應(yīng)用的圖像信號(hào)處理器，能為安防監(jiān)控領(lǐng)域的廠商提供全套高端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的參考方案，含系列可選智能視頻分析算法，實(shí)現(xiàn)真正的超高清4K 30fps，全高清1080P 60fps。” 路標(biāo)表示。

　　圖6. Milbeaut監(jiān)控?cái)z像頭解決方案

　　第三代車載圖形顯示控制器GDC——支持百萬高清3D全景和多屏液晶儀表方案

　　在圖像顯示處理領(lǐng)域，Socionext是當(dāng)之無愧的王者，這可從其廣受歡迎的Milbeaut ISP窺見一斑。而與之有著相同圖形顯示技術(shù)基因的汽車GDC則是全球汽車圖形顯示控制器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，其產(chǎn)品廣泛用于汽車中控信息顯示、全景環(huán)視系統(tǒng)、多媒體娛樂影音系統(tǒng)、導(dǎo)航、虛擬儀表等領(lǐng)域。

　　“我們最新的第三代車載SoC Triton系列，主芯片MB86R20采用高性能Cortex A9雙核CPU、2D和3D獨(dú)立GPU、具有超強(qiáng)的運(yùn)算能力和圖形處理能力。具有6路全高清數(shù)字?jǐn)z像頭輸入接口(每路支持200萬像素、每秒30幀)和3路顯示輸出(最大支持1920×720分辨率)。” 索喜科技(上海)有限公司市場與銷售部-SoC解決方案高級(jí)經(jīng)理周浩洋指出。

　　圖7. 第三代車載SoC Triton系列功能框圖

　　Socionext的車載3D多視角全景環(huán)視系統(tǒng)OMNIVIEW為全球首個(gè)真正意義上實(shí)現(xiàn)3D全景成像的行車輔助技術(shù)。其“帶識(shí)別功能的360°全景百萬像素3D成像系統(tǒng)”搭載世界領(lǐng)先的360°全景拼接算法，是具有漸進(jìn)物體檢測功能的ADAS系統(tǒng)。

　　OMNIVIEW能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)從任意角度觀察汽車周圍情況和并減少視野盲區(qū)這兩項(xiàng)功能?？捎萌S的方式并且無遺漏地向駕駛者傳遞汽車周圍的危險(xiǎn)情況。能夠通過車載屏幕自由的觀察整車360°影像，在行駛、倒車時(shí)可以獲得更詳盡的路面信息，這就減少了因?yàn)檐囕v死角造成的事故發(fā)生概率，尤其是在人口稠密、路況復(fù)雜的大城市，這一功能對(duì)于安全駕駛的幫助非常巨大。

　　另外，多屏液晶儀表方案Integrated HMI可實(shí)現(xiàn)不同駕駛場景選擇最佳形式呈現(xiàn)，在促進(jìn)人、車、環(huán)境和諧的同時(shí)，使駕駛更加順暢，該方案幫助各個(gè)顯示部分力求模塊化和平臺(tái)化，從而可大幅減少零部件數(shù)量，還可方便地推廣應(yīng)用到其他車型上。

　　實(shí)時(shí)4K —— 目前世界上第一款能支持4K H.265/HEVC硬編碼的芯片

　　H.265/HEVC標(biāo)準(zhǔn)大行其道，不過能夠真正實(shí)現(xiàn)H.265/HEVC編碼的公司目前還鳳毛麟角。 基于能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)4K 60P H.265/HEVC硬編碼功能的處理芯片——MB86M31——是目前世界上第一款能支持4K H.265/HEVC硬編碼的芯片。MB86M31芯片能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高壓縮率、低功耗的實(shí)時(shí)H.265/HEVC編碼。

　　圖8. MB86M31主要技術(shù)規(guī)格

　　圖10. M31評(píng)估板

　　圖11. M31評(píng)估板框圖

　　“除了能支持4K 60P H.265/HEVC編碼，MB86M31芯片還可以同時(shí)支持多路高清、標(biāo)清視頻源的H.265/HEVC編碼;支持4:2:0/4:2:2 8-bit/10-bit編碼;并能支持多種輸入、輸出接口，如多路YUV并行數(shù)據(jù)接口、PCI-e、SPI等。MB86M31可以廣泛應(yīng)用于各種專業(yè)廣播、頭端設(shè)備中，也可用于互聯(lián)網(wǎng)類IP/OTT視頻處理、分發(fā)設(shè)備等。”索喜科技(上海)有限公司市場與銷售部-SoC解決方案副經(jīng)理黃純?nèi)A表示。