Coral System-on-Module (SoM) - 1GB RAM

Coral System-on-Module (SoM) - 1GB RAM –  це повністю інтегрована система, яка допомагає створювати вбудовані системи, які потребують швидкого машинного навчання (ML).

Вона містить систему на кристалі (System-on-Module, SoC) iMX 8M від NXP, пам’ять eMMC, оперативну пам’ять LPDDR4, Wi-Fi та Bluetooth, але його унікальна потужність походить від співпроцесора Google Edge TPU. Edge TPU – це невелика ASIC, розроблена Google, що енергоефективно прискорює роботу моделей TensorFlow Lite: вона здатна виконувати 4 трильйони операцій за секунду (4 TOPS), споживаючи 2 Вати енергії — це 2 TOPS на ват. Наприклад, один Edge TPU може запускати найсучасніші моделі мобільного бачення, такі як MobileNet v2, зі швидкістю майже 400 кадрів на секунду. Обробка ML на пристрої зменшує затримку, підвищує конфіденційність даних і усуває потребу в постійному підключенні до Інтернету з високою пропускною здатністю.

Ключові переваги SoM:
● Високошвидкісна та малопотужна ML-інференція (4 TOPS при 2 Вт)
● Повна система Linux (під керуванням Mendel, похідної від Debian)
● Невеликий розмір (40 x 48 мм)

Основні особливості:

● NXP i MX 8M SoC
     ○ Чотирьохядерний процесор ARM Cortex-A53 і Cortex-M4F
     ○ 2D/3D Vivante GC7000 Lite GPU та VPU
● Прискорювач Google Edge TPU ML
● Криптографічний співпроцесор
● Wi-Fi 2x2 MIMO (802.11b/g/n/ac 2,4/5 ГГц)
● Bluetooth 4.2
● 8 ГБ eMMC (KLMBG4GEND-B031) для моделей з 1 і 2 ГБ оперативної пам’яті або 16 ГБ eMMC (EMMC16G-TB29-PZ90) для моделі 4 ГБ RAM
● 1 ГБ LPDDR4
● USB 3.0
● Gigabit Ethernet
● HDMI і MIPI-DSI
● MIPI-CSI-2
● До 95x GPIO (включаючи SPI, I 2C, PWM, UART, SAI та SDIO)

Основна система на чіпі (iMX 8M):

• Платформа Arm Cortex-A53 MPCore

Чотири симетричні процесори Cortex-A53:
● 32 КБ Кеш інструкцій L1
● 32 КБ кеш даних L1
● Підтримка захисту кеш-пам’яті L1 RAM з парністю/ECC
Підтримка 64-розрядної архітектури Armv8-A:
● 1 МБ уніфікованої кеші L2
● Підтримка захисту кеш-пам'яті L2 RAM за допомогою ECC
● Частота 1,5 ГГц

• Основна платформа Arm Cortex-M4

● 16 КБ кеш інструкцій L1
● 16 КБ кеш-пам’яті даних L1
● 256 КБ жорстко зв’язаної пам’яті (TCM)

• Графічний процесор (GPU)

● Vivante GC7000Lite
● 4 шейдери
● 267 мільйонів трикутників/сек
● 1,6 гігапікселя/с
● 32 GFLOPs 32-bit або 64 GFLOPs 16-bit
● Підтримує OpenGL ES 1.1, 2.0, 3.0, 3.1, Open CL 1.2 і Vulkan

• Блок обробки відео (VPU)

● Основний декодер 4Kp60 HEVC/H.265 
● Декодер 4Kp60 VP9 і 4Kp30 AVC/H.264 (потрібні всі системні ресурси)
● Декодер 1080p60 MPEG-2, MPEG-4p2, VC-1, VP8, RV9, AVS, MJPEG, H.263

• Інтерфейси I/O (вводів/виводів)

● 2 контролери USB 3.0/2.0 із вбудованими інтерфейсами PHY
● 1 інтерфейс Ultra Secure Digital Host Controller (uSDHC).
● 1 контролер Gigabit Ethernet із підтримкою EEE, Ethernet AVB і I EEE 1588
● 2x UART модулі
● 2x модулі I 2C
● 2x модулі SPI
● 16 ліній GPIO з можливістю переривання
● 4 лінії ШІМ
● Контролер мультиплексування вводу/виводу (IOMUXC) для забезпечення централізованого керування панеллю

• Пам'ять на кристалі

● Завантажувальний ПЗУ ( 128 КБ)
● Внутрішня оперативна пам'ять (128 КБ + 32 КБ)

• Дисплей

Інтерфейс дисплея HDMI:
● HDMI 2.0a з підтримкою одного дисплея до 1080p
● Підвищення та зменшення масштабу між відео 4K і HD (потрібні повні системні ресурси)
● 20+ аудіоінтерфейсів 32-біт @ 384 кГц fs, з підтримкою мультиплексування з тимчасовим розподілом (TDM)
● Вхід і вихід SPDIF
● Зворотний аудіоканал (ARC) на HDMI

Інтерфейс дисплея MIPI-DSI:
● MIPI-DSI 4 канали з підтримкою одного дисплея, роздільна здатність до 1920 x 1080 при 60 Гц
● Контролер дисплея LCDIF
● Вихід може бути виходом LCDIF або виходом контролера дисплея постійного струму

• Аудіо

● 1x SPDIF вхід і вихід
● 2 модулі синхронного аудіоінтерфейсу (SAI), що підтримують інтерфейси I2S, AC97, TDM та кодек/DSP
● 1x SAI для 8 каналів Tx для вихідного звуку HDMI
● 1 вхід SPDIF для входу HDMI ARC

• Камера

● 2 входи камери MIPI-CSI2 (по 4 смуги кожен)

• Безпека

● Контролер домену ресурсів (RDC) підтримує чотири домени та до восьми регіонів
● Архітектура Arm TrustZone (TZ).
● Захищений захист області внутрішньої оперативної пам’яті (OCRAM) за допомогою контролера OCRAM
● Завантаження високої гарантії (HAB)
● Модуль криптографічного прискорення та гарантії (CAAM).
● Захищене енергонезалежне сховище (SNVS): Захищений годинник реального часу (RTC)
● Захищений контролер JTAG (SJC)

ML прискорювач

Співпроцесор Edge TPU
● ASIC, розроблений Google, який забезпечує високоефективне логічний висновок для моделей TensorFlow Lite
● Використовує PCIe Gen2 x1 і I 2C/GPIO для взаємодії з iMX 8M SoC
● 4 трильйони операцій за секунду ( TOPS)
● 2 TOPS на ват

Пам'ять і зберігання

• Оперативна пам'ять (SDRAM)

● 1, 2 або 4 ГБ LPDDR4 SDRAM (4 канали, 32-розрядна шина)
● Максимальна тактова частота DDR 1600 МГц
● Інтерфейс безпосередньо до вбудованого контролера DDR i MX 8M

• Флеш-пам'ять (eMMC)

● 8 ГБ eMMC (KLMBG4GEND-B031) для моделей з 1 і 2 ГБ оперативної пам’яті або 16 ГБ eMMC (EMMC16G-TB29-PZ90) для моделі 4 ГБ RAM
● 8-бітний режим MMC
● Відповідає JEDEC версії 5.0 і 5.1

• Розширювана підтримка Flash

● Відповідає стандарту SD/SDIO 3.0
● Працює в 4-бітовому режимі SDIO
● Підтримує завантаження системи з SD-карти

Мережа та бездротовий зв'язок

• Ethernet

● Мережі 10/100/1000 Мбіт/с Ethernet/IEEE 802.3
● Скорочений гігабітний незалежний інтерфейс (RGMII)

• Модуль Wi-Fi Murata LBEE5U91CQ:

● Wi-Fi 2x2 MIMO (802.11a/b/g/n/ac 2,4/5 ГГц)
● Підтримує PCIe хост-інтерфейс для W-LAN

• Модуль Bluetooth Murata LBEE5U91CQ:

● Bluetooth 4.2 (підтримує Bluetooth з низьким енергоспоживанням)
● Підтримує інтерфейс UART

Безпека

• Криптографічний співпроцесор Криптографічний співпроцесор Microchip ATECC608A:

● Рішення для криптографічного підпису з асиметричним (відкритим/приватним) ключем на основі криптографії з еліптичною кривою та протоколів підпису ECDSA

Апаратний інтерфейс
Роз'єми: 3x 100-контактні роз'єми (Hirose DF40C-100DP-0.4V) Coral.

Габаритні розміри: 48mm x 40mm x 5mm

Вага:  0,013кг