Содержание статьи
Процессор – это сердце видеорегистратора, его «мозг». На процессоре выполняется программный код устройства. Процессоры, устанавливаемые в видеорегистраторы, отличаются от компьютерных своей архитектурой.
Если говорить простым языком, то в видеорегистраторах нет необходимости реализовывать большое количество функций и команд как на ПК, поэтому процессоры для них изготавливаются на основе упрощенного набора команд.
В результате такие процессоры имеют меньший размер, обладают меньшим энергопотреблением и тепловыделением, а также намного дешевле в производстве.
Архитектура ARM
Процессоры для видеорегистраторов также называют SoC (System on a Chip – система на чипе).
От производительности и стабильности процессора зависит не только качество конечного видео, но и многие функциональные возможности видеорегистратора (поддержка GPS, Wi-Fi, HDR и WDR, возможность обработки видео с двух камер, возможность комплектации радар-детектором и навигатором и т.д.).
Также следует учитывать, что каждый процессор имеет максимальное разрешение видео, которое он может обработать. Поэтому производители видеорегистраторов, которые указывают разрешение видео больше, чем заявлено в характеристиках процессора, скорее всего, произвели интерполяцию изображения, то есть программное увеличение без улучшения качества.
Большинство процессоров, используемых в видеорегистраторах, имеют одно ядро. Поэтому одним из самых главных показателей производительности процессора можно считать тактовую частоту. Данный параметр показывает сколько тактов (операций) процессор осуществляет за одну секунду. Руководствуйтесь следующим правилом: чем больше тактовая частота, тем лучше.
Тактовая частота первых «Систем На Чипе» не превышала 200 МГц, что по современным меркам является крайне слабым показателем. В современном видеорегистраторе средней ценовой категории, скорее всего, будет установлен процессор с тактовой частотой от 400 до 700 МГц, а то и больше.
Также особую роль играет архитектура, на которой построен процессор. Все процессоры для видеорегистраторов построены на архитектуре ARM. Существует 4 семейства процессоров: ARM7, ARM9, ARM11 и Cortex.
Лучше всего, если процессор в вашем видеорегистраторе будет построен на ядре Cortex (самом современном на сегодняшний день).
Для видеорегистраторов низкого и среднего ценового диапазон допустимо использование архитектуры ARM11.
Ниже мы перечислим основных производителей процессоров и их продукты, чаще всего встречающиеся на рынке видеорегистраторов.
Производители, набирающие популярность
HiSilicon
Процессор Hisilicon Hi3556V100
HiSilicon Technologies – китайская компания, занимающаяся производством полупроводников для мобильной электроники. Является дочерней компанией Huawei. Процессоры от HiSilicon устанавливаются в большинство моделей видеорегистраторов Blackvue, но не сильно популярны среди других производителей. Конечно, по охвату рынка Hisilicon не является конкурентом Ambarella, Novatek или Allwinner, но толковые видеорегистраторы на чипах данного бренда встречаются.
- Hisilicon Hi3516 (максимальное разрешение: 1920х1080; FPS: 30 кадров в секунду; кодеки: H.264/H.265) – одноядерный процессор на архитектуре ARM926. Встречается крайне редко, но каких-то нареканий в работе нет – хороший процессор для видеорегистраторов бюджетного сегмента.
- Hisilicon Hi3521 (максимальное разрешение: 1920х1080; FPS: 60 кадров в секунду) – процессор, выпускающийся с 2012 года. Разработан на ядре Cortex A9 с тактовой частотой до 930 МГц. Способен обрабатывать сразу четыре потока видео с разрешением 1280х720 пикселей, поэтому использовался лишь на нескольких видеорегистраторах с четырьмя выносными камерами. Популярности не завоевал.
- Hisilicon Hi3556V100 (максимальное разрешение: 2560х1440 при 30fps; кодеки: H.264/H.265) – двухъядерный процессор, изначально разрабатываемый для экшн-камер. Сочетает два ядра: Cortex A17 с тактовой частотой 1.2 ГГц и Cortex A7 с тактовой частотой 800 МГц. Позволяет снимать FullHD видео с частотой 60 кадров в секунду. Пока не получил широкой популярности, но иногда на рынке появляются неплохие видеорегистраторы на данном чипе.
- Hisilicon Hi3559V100 (максимальное разрешение 3840×2160 при 30fps; кодеки: H.264/H.265) – топовый процессор для видеорегистраторов. Имеет два ядра: Cortex A17 с тактовой частотой 1.2 ГГц и Cortex A7 с тактовой частотой 800 МГц. Способен обрабатывать двухканальное видео в формате 4К при 30fps с основной камеры и 1080Р при 30fps с второстепенной камеры. Также есть возможность работы с одноканальным видео в разрешении 2560х1440 при 60fps и 1920х1080 при 120fps. Встречается в основном на топовых видеорегистраторах Blackvue.
Alpha Imaging Technology
Alpha Imaging Technology (AIT) – тайваньская компания, выпускающая процессоры для смартфонов и потребительской электроники. С 2015 года принадлежит компании Mstar Semiconductor – дочернее предприятие MediaTek. К наиболее популярным чипсетам данного бренда относятся:
- AIT8427 (максимальное разрешение: 1920х1080; FPS: 30 кадров в секунду; поддержка алгоритма WDR; кодек: H264) – достаточно производительный и надежный одноядерный процессор, построенный на архитектуре ARM9. Имеет тактовую частоту до 500 МГц. Данный процессор вряд ли можно назвать современным, но с FullHD поток он справляется хорошо.
- AIT8328 (максимальное разрешение: 1920х1080; FPS: 30 кадров в секунду; поддержка алгоритма WDR; кодеки: MJPEG/H264) – двухъядерный процессор с тактовой частотой до 600 МГц. Поддерживает обработку двухканального видео. Модификации данного процессора также поддерживают обработку видео в формате Super HD с частотой 30 кадров в секунду.
Generalplus
Generalplus Technology – тайваньская компания, основанная в 2004 году. Изначально Generalplus занималась выпуском процессоров для камер и медиаплееров. В 2011 году компания стала одним из крупнейших поставщиков интегральных схем. Из наиболее популярных SoC-решений, применяющихся в видеорегистраторах, стоит отметить:
- GPCV1248A – одноядерный процессор, разработанный на ядре ARM7TDMI с тактовой частотой до 144 МГц. Способен обрабатывать видео с разрешением 1280х720 пикселей при частоте 30 кадров в секунду. Довольно устаревший процессор, который рекомендуется в покупке только на самых бюджетных видеоренистраторах.
- GPCV2159A (максимальное разрешение: 1920х1080; FPS: 30 кадров в секунду) – одноядерный процессор, разработанный на ядре ARM1176JZFS с тактовой частотой до 702 МГц. Не получил большого распространения на рынке, поэтому встречается редко.
MediaTek
Процессор MediaTek MT8382
MediaTek Inc. – китайская компания, занимающаяся производством полупроводниковой продукции. Компания была основана в 1997 году. Главная цель MediaTek – это производство процессоров для смартфонов и планшетов. Отдельной линии чипсетов для видеокамер или видеорегистраторов у данной компании нет. Поэтому не стоит удивляться, если в видеорегистраторе стоит четырехъядерный процессор нового поколения, а максимальное разрешение съемки FullHD частотой 30 кадров в секунду. Данные чипсеты чаще всего используются для многофункциональных регистраторов. Конечно, процессору MediaTek лучше предпочесть решение от Ambarella или Novatek, но встречаются и достойные экземпляры.
- MediaTek MT8127 (максимальное разрешение видео: 1920х1080; FPS: 30 кадров в секунду; кодек: H.265) – четырехъядерный процессор, построенные на Cortex A7. Поддерживает GPS, ГЛОНАСС, Wi-Fi. Крайне редко встречается в видеорегистраторах, чаще используется в планшетах.
- MediaTek MT8382 (максимальное разрешение: 1920х1080; FPS: 30 кадров в секунду;) – четырехъядерный процессор, построенный на архитектуре Cortex-A7 с тактовой частотой до 1300 МГц. Процессор был разработан для использования на смартфонах, но в итоге чаще всего устанавливался в планшеты. В видеорегистраторах использовался редко, устанавливался на многофункциональных устройствах (с двумя камерами или навигатором).
iCATCH
Процессор iCATCH V37
iCATCH – это тайваньская компания, основанная в 2009 году. Принадлежит известному гиганту Sunplus Technology. iCATCH не является весомым конкурентом для главных производителей процессоров под видеорегистраторы, так как в ее линейки всего один чип:
- iCATCH V33 – процессор, разработанный в 2012 году. Имеет тактовую частоту до 480 МГц. Способен обрабатывать FullHD видео с частотой 30 кадров в секунду. На рынке видеорегистраторов данный процессор можно встреть в продукции компаний SHO-ME, Каркам, Mio.
Texas Instrument
Texas Instrument – американская компания, основанная еще в начале второй половины 20 века. Занимается производством полупроводниковой продукции, микросхем, электроники. Процессоры от Texas Instrument можно встретить в видеорегистраторах от Blackvue и Thinkware. Из наиболее популярных чипов можно выделить следующие:
- TMS320DM368 (максимальное разрешение видео: 1920х1080; FPS: 30 кадров в секунду; кодек: H.264) – одноядерный процессор, разработанный на архитектуре ARM926EJ-S с тактовой частотой 432 МГц.
- TMS320DM8127 (максимальное разрешение видео: 1920х1080; FPS: 30 кадров в секунду; кодек: H.264) – процессор, разработанный на ядре ARM Cortex-A8 с тактовой частотой до 1 ГГц.
Лидеры рынка
Ambarella
Ambarella – это американская компания, специализирующаяся разработке полупроводниковой продукции с 2007 года. SoC от Ambarella используются в видео и фотокамерах, а также видеорегистраторах. Данный концерн славится тем, что выпускает целые линейки процессоров конкретно под видеорегистраторы. Именно поэтому Ambarella является лидером рынка на сегодняшний день.
Процессор Ambarella A7L
Существует 5 поколений процессоров от Ambarella:
- Ambarella A2S;
- Ambarella A5S;
- Ambarella A7L;
- Ambarella A9;
- Ambarella A12.
Подробнее обо всех поколениях вы можете прочитать по ссылке ниже:
Novatek
Novatek – тайваньский производитель процессоров для экшн-камер и видеорегистраторов, основанный в 1997 году. Как и Ambarella, выпускает SoC-решения конкретно для видеорегистраторов. Занимает высокие позиции на рынке видео оборудования.
Процессор Novatek
Узнать подробнее о процессорах данного бренда, а также о том, на какие чипсеты стоит обратить внимание в текущем году, можно здесь.
Allwinner
Китайская компания Allwinner Technology прославилась своими недорогими и производительными процессорами для видеорегистраторов. Чаще всего процессоры данного бренда можно найти в регистраторах низкого и среднего ценового диапазона.
Процессор Allwinner на плате видеорегистратора
Подробнее о процессорах Allwinner читайте здесь.
Лучшие процессоры на сегодняшний день
Из всего вышесказанного можно выделить лучшие SoC-решения у каждого из производителей:
- Ambarella: A7L, A9, A12;
- Novatek: NTK 96650, NTK 96660, NT 96655;
- Allwinner: V3 и A33;
- Texas Instrument: TMS320DM8127;
- HiSilicon: Hi3559V100;
- Alpha Imaging Technology: AIT8328;
- Generalplus: GPCV2159A;
- MediaTek: MediaTek MT8382;
- iCATCH: V33.
Не забывайте, что процессор это лишь часть сложного механизма видеорегистратора. Качество работы устройства также зависит от матрицы, объектива и программного обеспечения. Для ознакомления со всеми критериями подбора лучшего видеорегистратора прочтите статью:
Как выбрать видеорегистратор
Оцените ????
Новый чип может изменить будущее искусственного интеллекта
Не так давно, ясным утром в Палм-Спрингс, штат Калифорния, Вивьен Се вышла на небольшую сцену, чтобы провести, пожалуй, самую нервную презентацию в своей карьере. Тема была известна ей насквозь.
Она должна была рассказать аудитории о чипах, которые разрабатывались в ее лаборатории в MIT и которые обещают принести мощный искусственный интеллект на множество устройств с ограниченным электропитанием.
Известно, что большая часть вычислительных задач силами искусственного интеллекта сегодня проводился в огромных дата-центрах. Тем не менее, событие — и аудитория — заставили Се задуматься.
Не самый маленький чип, но и потенциал у него намного выше!
Искусственный интеллект на чипе
MARS — место проведения — представляет собой элитную конференцию, попасть на которую можно только по приглашению. Роботы перекатываются (или летают) по роскошному курорту, известные ученые общаются с писателями-фантастами.
Очень немногие ученые приглашаются для технических докладов, и эти сессии должны быть и вдохновляющими, и поучительными. Между тем, народу собралось — около сотни известнейших исследователей, директоров и предпринимателей мира.
MARS проводит не кто иной как основатель и председатель совета директоров Amazon, Джефф Безос. Он сидел в первом ряду.
«Аудитория, можно так сказать, была довольно высокого уровня», вспоминает Се со смехом.
Выступающие на MARS представили роботов-каратистов, дронов-насекомых и даже оптимистичные чертежи для марсианских колоний. Чипы Се могли показаться относительно скромными; невооруженный глаз не отличил бы их от чипов, которые имеются в любом электронном устройстве. Однако они — возможно — были намного важнее всего остального, что показали на мероприятии.
Новые возможности искусственного интеллекта
Вивьен Се собственной персоной
Новейшие разработки в области чипов — вроде тех, которые разрабатывались в лаборатории Се — могут иметь решающее значение для будущего прогресса искусственного интеллекта (ИИ), включая области тех же дронов и роботов, которые были на MARS.
До недавних пор ПО для ИИ полагалось по большей части на графические чипы, но новое оборудование может сделать алгоритмы ИИ более мощными, что откроет новые применения.
Новые чипы для ИИ могли бы сделать роботов-кладовщиков более повсеместными или позволить смартфонам создавать фотореалистичный пейзаж с дополненной реальностью.
Чипы Се одновременно и чрезвычайно эффективны, и гибкие в своем дизайне, что важно для области, которая стремительно развивается.
Эти микрочипы предназначены для того, чтобы выжимать больше из алгоритмов «глубокого обучения» ИИ, которые и без того перевернули мир с ног на голову. И в процессе этого они могут вдохновить сами алгоритмы на эволюцию.
«Нам нужно новое аппаратное обеспечение, потому что закон Мура замедлился», говорит Се, имея в виду аксиому, введенную соучредителем Intel Гордоном Муром, который предсказал, что число транзисторов на чипе будет удваиваться примерно каждые 18 месяцев.
Сейчас этот закон все сильнее упирается в физические ограничения, связанные с инженерными компонентами в атомных масштабах. И это стимулирует новый интерес к альтернативным архитектурам и подходам к вычислениям.
Высокие ставки, связанные с инвестициями в чипы ИИ следующего поколения и сохранением доминирующего положения Америки в производстве чипов в целом, очевидны для правительства США.
Микрочипы Се разрабатываются при поддержке программы DARPA по разработке новых конструкций микрочипов для искусственного интеллекта.
И, конечно, эта программа создавалась на фоне стремительного развития Китая в этой же области.
Но инновации в производстве микрочипов стимулировались в основном за счет развития глубокого обучения, очень мощного способа обучения машин выполнению полезных задач. Вместо того, чтобы давать компьютеру набор правил, которым нужно следовать, машина по сути программирует себя сама.
Обучающие данные подаются в большую имитируемую искусственную нейронную сеть, которая затем настраивается таким образом, чтобы получить желаемый результат. При достаточной тренировке система глубокого обучения может находить незаметные и абстрактные закономерности в данных.
Этот метод применяется для растущего числа практических задач, от распознавания лиц на смартфонах до прогнозирования заболеваний по медицинским снимкам.
Новая гонка технологий чипов
Пока серьезные чипы будущего используются в основнов в незначительных гаджетах, но скоро все изменится.
Глубокое обучение не особо зависит от закона Мура.
Нейронные сети выполняют много математических вычислений параллельно, поэтому они гораздо эффективнее работают на специализированных графических чипах для видеоигр, которые производят параллельные вычисления для визуализации трехмерных изображений. Но микрочипы, разработанные специально для вычислений, лежащих в основе глубокого обучения, должны быть еще более мощными.
Потенциал новых архитектур микросхем для улучшения искусственного интеллекта поднял уровень предпринимательской активности, которого индустрия микросхем не видела десятилетиями.
Примеры: Tesla секретно разработала собственные чипы для искусственного интеллекта своих автомобилей
Скоро появятся ESP32-C6 с WiFI 6 и возможностью подключения Bluetooth 5 LE — система-на-кристалле с архитектурой RISC-V для IoT-устройств
В прошлом голу компания Espressif Systems представила свою первую беспроводную систему-на-кристалле с архитектурой RISC-V — ESP32-C3 — одноядерный 32-битный RISC-V SoC, предлагающий подключение как по Wi-Fi 4, так и по Bluetooth 5.0 LE на частоте 2,4 ГГц. Пару месяцев назад, компания отправила несколько инженерных образцов ESP32-C3, и ожидается, что в ближайшее время, станут общедоступными ESP32-C3-DevKitM-1 и модули.
Но компания не остановилась на этом и на днях анонсировала свой второй процессор RISC-V — ESP32-C6 — одноядерный 32-разрядный процессор с архитектурой RISC-V с тактовой частотой до 160 МГц с WiFi 6 (802.11ax) 2,4 ГГц и возможностью подключения Bluetooth 5 LE.
Предварительные характеристики ESP32-C6:
- ЦП, память и хранилище
- 32-битный одноядерный процессор RISC-V до 160 МГц
- 384 КБ ROM
- 400 КБ SRAM (16 КБ для кеша)
- 8 КБ SRAM в RTC
- Интерфейсы SPI, Dual SPI, Quad SPI и QPI для внешней флэш-памяти и/или PSRAM
- WiFi
- 2,4 ГГц 802.11ax Wi-Fi 6 с полосой пропускания 20 МГц, поддержка интерфейса станции
- 2,4 ГГц 802.11b/g/n WiFI 4 с полосой пропускания 20/40 МГц, режим 1T1R со скоростью передачи данных до 150 Мбит/с; Режим станции, режим SoftAP, Станция + SoftAP
- Радиомодуль Bluetooth 5 (LE) с поддержкой работы на больших расстояниях через рекламное расширение и кодированный PHY, а также высокая пропускная способность 2 Мбит/с
- Периферийные устройства
- 22х программируемых порта GPIO
- 2x 12-битных АЦП последовательного приближения, до 6 каналов
- 3x SPI, 2x UART, 1x I2C
- 1x I2S
- Периферийное устройство дистанционного управления, с 2х каналами передачи и 2х каналами приема
- 1x датчик температуры
- Светодиодный ШИМ-контроллер, до 6х каналов
- Полноскоростной последовательный JTAG- контроллер с интерфейсом USB
- Общий контроллер DMA с 3х каналами передачи и 3х каналами приема
- 1x контроллер TWAI, совместимый с ISO 11898-1
- Управление питанием — блок управления питанием с пятью режимами питания
- Безопасность — безопасная загрузка, флеш-шифрование, 4096-битный OTP, до 1792 бит для пользователей, AES-128/256 (FIPS PUB 197), контроль разрешений, SHA Accelerator (FIPS PUB 180-4), RSA Accelerator, генератор случайных чисел (ГСЧ), HMAC, цифровая подпись
Espressif объясняет, что ESP32-C6 в основном такой же, как ESP32-C3, за исключением WIFi 6. Также похоже, что ESP32-C6 больше не поддерживает дополнительную встроенную флэш-память, поскольку блок «встроенной флэш-памяти» был удален из блок-схемы.
WiFi 6 обычно ассоциируется с поддержкой двухдиапазонного Wi-Fi (2,4 ГГц и 5 ГГц), как WiFi 5, а также с более высокой пропускной способностью, но радиомодуль 802.11.
ax в процессоре ESP32-C6 оптимизирован для случаев использования Интернета вещей и работает только в диапазон частот 2,4 ГГц. Это означает, что радиомодуль использует другие новые функции 802.
11ax, такие как механизм OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов) как для восходящей, так и для нисходящей линии связи и возможность MU-MIMO для нисходящей линии связи, что обеспечивает более высокую эффективность и меньшую задержку.
Потребление энергии можно дополнительно снизить с помощью целевого времени пробуждения (TWT), которое позволяет клиентам находиться в спящем режиме в течение длительных периодов времени и дольше работать от батарей.
Как и другие чипы ESP32, ESP32-C6 будет поддерживаться платформой ESP-IDF, и компания также сделает доступными прошивки ESP-Hosted и ESP-AT для клиентов, желающих управлять новым процессором с внешнего хоста.
Мы до сих пор не знаем, когда станет доступен новый процессор WiFi 6, и Espressif просто сообщает людям, чтобы они обращались в службу поддержки клиентов в пресс-релизе.
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.
Texas Instruments OMAP — Википедия
| Эта статья или раздел содержит незавершённый перевод с английского языка.Вы можете помочь проекту, закончив перевод, см. также рекомендации. |
Texas Instruments OMAP (Open Multimedia Application Platform — открытая платформа мультимедийных приложений) — это семейство Систем-на-кристалле (SoC) для применения в переносных мультимедийных устройствах, разработанное Texas Instruments.
OMAP содержат процессорное ядро ARM общего назначения и один или несколько специализированных сопроцессоров. Первые варианты OMAP содержали, как правило, цифровой сигнальный процессор семейства TMS320.
Семейство OMAP
Семейство OMAP состоит из трех групп, собранных по производительности и назначению:
- Высокопроизводительные процессоры
- Базовые процессоры
- Процессоры встраиваемых модемов
Существует 2 канала распространения, и не все продукты доступны в обоих каналах. Семейство OMAP возникло в сотрудничестве с производителями сотовых телефонов, поэтому основной канал распространения — прямая продажа таким производителям.
Продукты, разработанные для удовлетворения растущим требованиям к сотовым телефонам, являются достаточно гибкими и производительными для продаж через менее специализированный каталожный канал; некоторые OMAP 1 устройства, и многие из OMAP 3, имеют альтернативные каталожные модели.
Устройства, считающиеся устаревшими с точки зрения производителей сотовых телефонов, могут быть востребованы по каталожному каналу.
В последнее время, каталожному каналу уделяется всё большее внимание, так как OMAP35x и OMAP-L13x предлагаются для использования в различных устройствах, где требуются производительные и энергоэффективные процессоры.
Высокопроизводительные процессоры
Изначально предназначались в качестве процессоров приложений в смартфонах, достаточно производительных для работы под такими ОС, как Linux, Android или Symbian, поддерживающими соединение с ПК и аудио- видео- приложения.
OMAP 1
Семейство OMAP 1 создавалось с доработанным TI ядром ARM, которое позже было заменено стандартным ядром ARM926.
Семейство состояло из множества моделей, различающихся технологией производства (130 nm кроме серии OMAP171x), процессорным ядром, набором периферийных устройств и каналом распространения (напрямую производителям сотовых телефонов или через каталог). В марте 2009 семейство OMAP1710 все ещё было доступно производителям телефонов.
Среди продуктов, использующих OMAP 1 сотни моделей сотовых телефонов и Nokia 770 Интернет-планшет.
- OMAP171x — 220 МГц ARM926EJ-S + C55x DSP, низковольтный, техпроцесс 90 nm
- OMAP162x — 204 МГц ARM926EJ-S + C55x DSP + 2 MB встроенной памяти SRAM, 130 nm техпроцесс
- OMAP5912 — каталожная версия OMAP1621 (или OMAP1611b в старых версиях)
- OMAP161x — 204 МГц ARM926EJ-S + C55x DSP, 130 nm техпроцесс
- OMAP1510 — 168 МГц ARM925T (доработанное TI ядро) + C55x DSP
- OMAP5910 — каталожная версия OMAP 1510
OMAP 2
Эти устройства поставлялись только производителям телефонов. Использовались в телефонах и планшетах.
- OMAP2431 — 330 МГц ARM1136 + 220 МГц C64x DSP
- OMAP2430 — 330 МГц ARM1136 + 220 МГц C64x DSP + PowerVR MBX lite GPU
- OMAP2420 — 330 МГц ARM1136 + 220 МГц C55x DSP + PowerVR MBX GPU
OMAP 3
Третье поколение — OMAP 3[1] разделено на 3 группы: OMAP34x, OMAP35x и OMAP36x. OMAP34x и OMAP36x продаются напрямую крупным производителям телефонов. OMAP35x — каталожный вариант OMAP34x . OMAP36x — 45 nm версия с повышенной тактовой частотой 65 nm OMAP34x.[2]
В старших моделях OMAP 3 для обработки видео используется часть, позаимствованная у продуктов линии DaVinci, которые представляют собой DSP C64x+, блок обработки видео и ядро ARM9 или ARM Cortex-A8[3].
В таблице ниже не указано, но все OMAP3 содержат такой блок обработки видео (IVA2 — Image, Video, Audio Accelerator). Но возможности этого блока в разных моделях отличаются. Большинство устройств поддерживает работу с 12 мегапиксельными камерами, но некоторые — только с 5 или 3 мегапиксельными. Некоторые поддерживают 720p HD видео.
| OMAP3410 | 65 nm | ARMv7 | 600 MHz ARM Cortex-A7 | PowerVR SGX530 | Motorola Charm, Motorola Flipout, Motorola Flipside |
| OMAP3420 | 65 nm | ARMv7 | 600 MHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | |
| OMAP3430 | 65 nm | ARMv7 | 600 MHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | Motorola Droid/Milestone, Palm Pre, Samsung i8910, Nokia N900 |
| OMAP3440 | 65 nm | ARMv7 | 800 MHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | Motorola XT720, Archos 5 (Gen 7), Samsung SHW-M100S Galaxy A, Motorola Titanium XT800 |
| OMAP3502 | 65 nm | ARMv7 | 600 MHz ARM Cortex-A8 | N/A | Gumstix Overo Earth |
| OMAP3515 | 65 nm | ARMv7 | 600 MHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | |
| OMAP3525 | 65 nm | ARMv7 | 600 MHz ARM Cortex-A8 | N/A | |
| OMAP3530 | 65 nm | ARMv7 | 720 MHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | phyCARD-L System on Module, BeagleBoard, Gumstix, IGEPv2, Alico’s Kinetic 3500,[4] OSWALD, Overo Water, Pandora, Touch Book, Embest DevKit8000, OpenSourceMID |
| OMAP3621(OMAP3622) | 45 nm | ARMv7 | 800 MHz ~ 1 GHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | Nook Color, Nook Simple Touch, Lenovo ideapad A1[5], Pocketbook A10[6] |
| OMAP3630 | 45 nm | ARMv7 | 600 MHz~1.2 GHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | 3630-720: Sony Ericsson Vivaz (Kurara) 3630-800: Motorola Bravo, Motorola Defy;[7] 3630-1000: Nokia N9, Nokia N950, Motorola Milestone 2,Motorola Cliq 2, Motorola Defy+, Pre 2, Droid X, Droid 2, Archos 101, Archos 70, Archos 43, Archos 32, Archos 28, LG Optimus Black, LG Optimus bright L-07C, LG-LU3000 Optimus Mach, Panasonic P-07C, Panasonic Sweety 003P, Samsung Galaxy S scLCD (GT-i9003) 3630-1200: Motorola Droid 2 Global |
OMAP 4
Texas Instruments Ducati
Четвёртое поколение — OMAP 4430, 4460 (раньше назывался 4440),[8], и 4470 содержат двухъядерный ARM Cortex-A9. Также во все семейство OMAP 44XX включены два ядра ARM Cortex-M3, работающих на частоте 266 МГц, разгружающих ядра A9 на задачах, не требующих высокой производительности, позволяя достичь высокой энергоэффективности.[9][10][11] 4430 и 4460 содержат PowerVR SGX540 GPU, работающий на частоте 304 или 384 МГц соответственно (для сравнения, в предыдущих версиях SGX540 обычно работал на 200 МГц), что делает его теоретически гораздо более быстрым.[12] 4470 содержит PowerVR SGX544 GPU, который поддерживает DirectX 9, что позволяет использовать его в Windows 8 как и выделенное графическое 2D ядро от Vivante для увеличения энергоэффективности до 50..90 %%[13]. Все OMAP 4 содержат аппаратный мультимедийный ускоритель IVA3 с программируемым DSP, что позволяет кодировать/декодировать 1080p Full HD видео.[14][15][16][17][18] OMAP 4 использует ARM-Cortex A9 ядра с блоком обработки SIMD-команд (также известен как NEON), который позволяет значительно увеличить производительность, в ряде случаев превосходя Nvidia Tegra 2 Cortex-A9 с не-векторным блоком обработки вещественных чисел.[19] Также используется двухканальный контроллер памяти LPDDR2, сравнимый с одноканальным контроллером Nvidia Tegra 2.
| OMAP4430[20] | 45 nm | ARMv7 | 1 ГГц двухъядерный ARM Cortex-A9 MPCore with Symmetric Multiprocessing (SMP) | PowerVR SGX540 @ 304 МГц | Двухканальный контроллер LPDDR2 | Q1 2011 |
TSMC: как тайваньский производитель микросхем стал опорой мировой экономики | Rusbase
- TSMC — совсем не публичная компания, но внимание к ней начали привлекать огромные инвестиции в передовые технологии и растущее влияние.
- Производитель стоимостью в более $591 млрд контролирует более половины глобального рынка контрактных чипов, а для наиболее совершенных спецификаций его доля по некоторым оценкам превышает 90%.
- Доля производителей в продажах микросхем различных типов. Инфографика: Ars Technica
За последние полвека значение полупроводниковых чипов возросло в геометрической прогрессии. Если в 1969 году на лунном модуле «Аполлон» были десятки тысяч транзисторов общим весом более 30 кг, то сейчас Apple MacBook вмещает 16 млрд транзисторов при общем весе чуть более 1 кг.
Использование чипов продолжит расти вместе с распространением мобильных устройств, IOT, сетей 5G и 6G и ростом спроса на вычислительную мощность.
Президент США Джо Байден называет их «критически важными продуктами», «сбои в цепочке поставок которых могут поставить под угрозу жизнь и средства к существованию американцев», в то время как правительства Японии и Южной Кореи сравнивают важность полупроводников с рисом.
В этих условиях малоизвестная широкой публике TSMC становится, возможно, самой важной компанией в мире. Это вызывает опасения не только у конкурентов, но и у некоторых государств.
Так, Пентагон призывает администрацию Байдена больше инвестировать в производство передовых чипов, чтобы ее ракеты и истребители не зависели от острова, который президент Китая Си Цзиньпин считает отколовшейся провинцией.
По оценке Goldman Sachs, глобальная нехватка чипов затронула 169 отраслей промышленности, от производства стали и бетона до кондиционеров и пивоваренных заводов.
Больше всего это ощутили автопроизводители из Америки, Японии и Европы. Многие были вынуждены замедлить и даже остановить производство, что означает, что в этом году в мировые автосалоны поступит на 3,9 млн автомобилей меньше, чем в прошлом.
«Автопроизводители убеждены, что являются гигантами в мировом масштабе, — говорит Эмброуз Конрой, основатель и исполнительный директор компании Seraph, консалтинговой компании по цепочкам поставок. — Но это ситуация, когда производители полупроводников являются гигантами, а отделы по закупкам — муравьями».
Кризис стал ощутим еще в феврале 2021 года, когда средние сроки доставки заказов на чипы растянулись до 15 недель.
Причиной стало стечение факторов: экономический спад, вызванный пандемией, побудил автопроизводителей преждевременно сократить заказы на чипы, которые вскоре восстановились, поскольку их хранили компании, не желающие пострадать из-за торговых и технологических войн между Китаем и США.
Соединенные Штаты собираются направить $50 млрд на развитие производства полупроводников. Еще $52 млрд были выделены ранее в соответствии с Законом США об инновациях и конкуренции, цель которого — стимулировать конкуренцию с Китаем во всех областях технологий. Однако только TSMC инвестирует $100 млрд в новые мощности в течение следующих трех лет.
В 2021 году TSMC увеличила прогноз по капитальным вложениям до колоссальных $25-28 млрд — потенциально на 63% больше, чем в 2020 году, и выше, чем у Intel и Samsung.
Технологические сложности
Несмотря на распространение чипов, число производств сокращалось. Кроме TSMC, единственной компанией, которая способна производить на коммерческой основе самые современные 5-нанометровые чипы, является южнокорейская Samsung Electronics.
При этом сейчас TSMC строит новый завод на юге Тайваня, где будет производить уже 3-нм чипы. Запуск нового «узла» будет означать, что такие производители, как Intel и GlobalFoundries, будут отставать по меньшей мере на два поколения.
В 1980-х годах, когда технология только была изобретена, компании самостоятельно производили чипы.
Но чтобы обойти японские компании, американские гиганты все чаще концентрировались на разработке, передавая производство на аутсорс.
Именно этот тренд и предвидел Моррис Чанг, который основал TSMC в 1987 году после учебы в Гарварде, Стэнфорде и Массачусетском технологическом институте и 25 лет работы в Texas Instruments.
Чанг некоторое время даже работал в убыток, прогнозируя, что низкие расценки помогут завоевать большую долю перспективного рынка, что бизнес станет прибыльным. Так и случилось.
Поскольку каждое поколение полупроводников требует более сложной разработки и больших инвестиций, другие производители микросхем с годами сосредоточились на проектировании и оставили производство специализированным заводам, таким как TSMC.
- Фото в тексте: VVVproduct / Shutterstock
- Чем выше становилась стоимость новых единиц, тем больше другие производители микросхем начинали отдавать их на аутсорсинг, и тем больше конкурентов TSMC на рынке литейного производства выбывали из гонки.
Сейчас полупроводники TSMC продаются в продуктах таких брендов, как Apple, AMD или Qualcomm. Apple остается ключевым партнером тайваньской компании, что значительным образом повлияло на ее успех. А благодаря желанию гиганта оснащать каждое поколение iPhone новыми итерациями чипов, TSMC вынуждена была постоянно демонстрировать новые достижения.
Проблемы, связанные с цепочкой поставок
Растущее доминирование TSMC начинает привлекать политическое внимание. Государства стремятся перенести жизненно важные цепочки поставок на свои территории, чтобы сделать их менее уязвимыми для сбоев в условиях пандемии и защитить их от влияния геополитических противников.
В США законодатели ссылаются на нехватку микросхем как на доказательство того, что стране необходимо возродить производство полупроводников на своей территории. В 2020 году TSMC под политическим давлением администрации Дональда Трампа обязалась построить завод стоимостью $12 млрд в Аризоне.
Опасения высказывают и японские власти. TSMC уже объявила, что создаст дочернюю компанию в Японии для исследований в области новых полупроводниковых материалов. Даже члены ЕС в настоящее время предложили инициативу инвестировать в завод по производству 2-нм чипов, расположенный на территории Европы.
Необходимость идти на уступки может создать нагрузку на бизнес-модель TSMC. По мнению аналитиков, одной из ключевых причин, по которой компания настолько эффективна и прибыльна, является концентрация производства на Тайване.
«Основные объекты TSMC на Тайване находятся достаточно близко, чтобы при необходимости организовать гибкую мобилизацию инженеров», — говорит пресс-секретарь TSMC Нина Као.
По оценкам компании, производственные затраты в США на 8-10% выше, чем на Тайване. Поэтому TSMC не готова вести свои производственные операции по всему миру.
«В США мы взяли на себя обязательство построить завод после того, как власти ясно дали понять, что они будут субсидировать разрыв в расходах.
В Японии наши инвестиции сосредоточены в области, которая является ключом к нашему будущему, — объясняет один из руководителей TSMC.
— Но в Европе ситуация не настолько критична, и европейцы должны определить, чего именно они хотят, и могут ли они достичь этого силами собственных производителей чипов».
С этим согласны и представители европейского рынка полупроводников. Такие европейские производители микросхем, как Infineon, NXP и ST Micro, доминируют на рынке автомобильных чипов и в некоторых других нишах. Но они уже давно сосредоточили свое внимание на разработке чипов, а не на производстве.
Фото в тексте: Ascannio / Shutterstock
В США обязательства TSMC также более ограничены, чем может показаться, исходя из заявленных $12 млрд, которые она инвестирует. Новый завод в Аризоне будет работать на 5 нм, технологии, которая сейчас является передовой, но в 2024 году, когда начнется массовое производство, он будет уступать мощностям, которые TSMC возводит на юге Тайваня.
Отраслевые эксперты также предупреждают, что усилий властей по переносу производства чипов может оказаться недостаточно.
«Я думаю, что люди не понимают, что это не одноразовое решение, — говорит Питер Хэнбери, партнер Bain & Company. — Если вы хотите 3 нм, это обойдется в $15 млрд, а затем, два года спустя, придется потратить еще $18 млрд, а после — еще $20 млрд. Цифры огромны, и нужны постоянные инвестиции, чтобы оставаться на передовой».
Именно по этой причине TSMC достигла своего доминирующего положения. Ее конкуренты, в том числе базирующаяся в США компания GlobalFoundries и тайваньский конкурент UMC, постепенно отказались от стремления конкурировать с передовыми мощностями, поскольку требуемые инвестиции были слишком большими.
Хотя обсуждать положение TSMC начали только сейчас, доминирование тайваньской компании уже довольно давно беспокоит ее клиентов.
«В течение нескольких лет у компаний, не имеющих производства, были опасения, что доминирующее положение TSMC даст ей больше возможностей для управления ценами», — говорит Хэнбери. Он добавляет, что эти опасения стали более серьезными, когда GlobalFoundries, единственный оставшийся американский конкурент TSMC, выбыл из гонки за развитие передовых производственных мощностей в 2018 году.
Остается Intel. Новый глава компании Пэт Гелсингер планирует возродить собственное производство. В сентябре 2021 года стало известно, что Intel начала строить два новых завода полупроводниковых чипов.
Но даже для переходного периода Intel потребуются услуги TSMC, чтобы конкурировать с AMD за долю рынка центральных процессоров.
Аналитик Bernstein Марк Ли оценивает, что в 2023 году Intel передаст на аутсорсинг TSMC 20% своего производства.
TSMC не уступит легко. Благодаря своим огромным планам капиталовложений на этот год компания уже дала понять, что она полна решимости сохранить свое лидерство. Значительная часть прогнозируемых капитальных затрат TSMC будет инвестирована в передовое оборудование, отмечает руководитель компании, поставляющей машины для производства полупроводников.
ASML, голландская компания, доминирующая на рынке EUV, заявила в своем последнем отчете о доходах, что ее мощности не покрывают спрос. Поэтому инсайдеры считают, что каждый заказ, размещенный сейчас TSMC, поможет ей держать любого потенциального конкурента на расстоянии вытянутой руки и оставаться неприступной.
В статье использованы материалы следующих источников:
Фото на обложке: ToyW / Shutterstock
Загрузка...
