打破USB3.0接口芯片領(lǐng)域西方掣肘-方寸微電子超高速接口芯片在機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域應(yīng)用

伴隨著工業(yè)發(fā)展進(jìn)程及工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，機(jī)器智能化也逐漸成為現(xiàn)實(shí)。機(jī)器視覺(jué)是機(jī)器智能范疇最重要的前沿分支之一，也是智能制造裝備的關(guān)鍵零部件。根據(jù)德勤《中國(guó)人工智能白皮書》數(shù)據(jù)顯示，2019年我國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到500億美元，根據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)，至2020年，中國(guó)智能制造裝備市場(chǎng)預(yù)計(jì)可達(dá)2萬(wàn)億元。GGII數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模65.50億元，同比增長(zhǎng)21.77%。2014-2019年復(fù)合增長(zhǎng)率為28.36%。人工智能的發(fā)展與智能制造裝備的滲透將雙重加速機(jī)器視覺(jué)的進(jìn)步。

而如今，中外核心技術(shù)之爭(zhēng)日趨白熱化，尤其是國(guó)產(chǎn)替代技術(shù)領(lǐng)域，擁有高精尖的自研技術(shù)已經(jīng)成為重中之重。方寸微電子作為國(guó)產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)廠商不斷在技術(shù)水平、方案適配等方面取得了不同程度的突破。而為解決USB3.0接口芯片被國(guó)外“卡脖子”的問(wèn)題，方寸微電子在2019年發(fā)布國(guó)內(nèi)首款USB3.0超高速接口芯片，為國(guó)產(chǎn)自研芯片領(lǐng)域注入一針強(qiáng)心劑。

大力發(fā)展國(guó)有產(chǎn)業(yè)大勢(shì)所趨，自研技術(shù)和產(chǎn)品正在騰飛

工業(yè)4.0離不開智能制造，智能制造離不開機(jī)器視覺(jué)。機(jī)器視覺(jué)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化和智能化的必要手段，相當(dāng)于人類視覺(jué)在機(jī)器上的延伸，機(jī)器視覺(jué)一般具有高度自動(dòng)化、高效率、高精度和適應(yīng)較差環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)器視覺(jué)行業(yè)里工業(yè)相機(jī)硬件都需要芯片技術(shù)和集成電路。其中，USB3.0接口芯片國(guó)內(nèi)空白，完全依賴進(jìn)口。

圖1：USB接口工業(yè)相機(jī)

圖2：工業(yè)相機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

T630高速接口芯片是方寸微電子擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的純國(guó)產(chǎn)USB3.0超高速控制器芯片，終斷了USB3.0接口控制器被西方品牌壟斷的歷史。截止目前，方寸微電子T630芯片已量產(chǎn)并批量向客戶供應(yīng)，其優(yōu)良的性能、本地化的技術(shù)支持、可靠的品質(zhì)、穩(wěn)定的交期得到了客戶的一致好評(píng)。

T630采用與歐美暢銷品牌兼容的封裝形式，工程師可參照例程稍做修改即可完成核心產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)替代解決方案。T630作為USB3.0超高速接口芯片，配合FPGA，打通由外部設(shè)備至主機(jī)端的超高速雙向數(shù)據(jù)傳輸通路，實(shí)現(xiàn)USB3.0超高速接口在機(jī)器視覺(jué)方面的應(yīng)用。主機(jī)端通過(guò)USB3.0接口與T630相連接，T630與FPGA通過(guò)MUXIO接口連接，接口模式可設(shè)置為FIFO主或FIFO從。通路中，主機(jī)端負(fù)責(zé)發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，T630響應(yīng)主機(jī)請(qǐng)求，F(xiàn)PGA作為數(shù)據(jù)源端或目的端，經(jīng)由FIFO接口發(fā)送或接收應(yīng)用數(shù)據(jù)。

圖3：T630工業(yè)相機(jī)原理框圖

本應(yīng)用示例中，T630支持如下傳輸特性：

? 支持USB3.0，接口速率5Gbps，向下兼容USB2.0/USB1.1

? 支持?jǐn)?shù)據(jù)流式加解密

? 支持控制/中斷/批量傳輸類型

? 支持?jǐn)?shù)據(jù)DMA傳輸

? 支持大批量數(shù)據(jù)流協(xié)議

? 支持FIFO主/FIFO從兩種模式

T630高速接口芯片除在工業(yè)相機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用外，還廣泛適用于視頻采集卡、工業(yè)采集卡、打印機(jī)、掃描儀、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、測(cè)量采集設(shè)備等眾多需要USB3.0接口的場(chǎng)合。該芯片集成國(guó)產(chǎn)32位高性能RISC CPU，支持USB3.0、MUXIO、I2C、QSPI、UART等多種接口，可快速在嵌入式主板上與FPGA/CPU進(jìn)行通訊對(duì)接，作為USB3.0外擴(kuò)接口芯片與PC或者服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)該芯片提供完整的SDK供客戶進(jìn)行定制化開發(fā)，尤其針對(duì)典型應(yīng)用場(chǎng)景提供了源碼級(jí)方案支撐，可幫助客戶縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低整體開發(fā)成本，提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。