会社ブログについて 供給TI DSP SoC:オーディオDSP SoC、レーダーDSP SoC

TI DSP SoCの供給：オーディオDSP SoC、レーダーDSP SoC

深セン明嘉達電子有限公司電子部品の販売を専門とし、純正・オリジナルメーカー製品を供給しています。安定した在庫レベル、オリジナルメーカーの品質保証、技術サポート能力により、お客様にチップソリューションを提供しています。

主な供給メリット

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豊富な在庫、迅速な配送：チップ在庫を豊富に維持し、小ロットの試作注文と大規模な供給の両方をサポートし、リードタイムを短縮します。

双方向の需給サービス：供給に加えて、様々な電子チップの長期的な買い戻しサービスを提供し、企業の遊休在庫の解消とコスト削減を支援します。

I. TI DSP SoC技術アーキテクチャの主な特徴

TIの専用DSP SoCは、汎用プロセッサの冗長な設計を避け、「Arm制御コア + 専用DSPコンピューティングコア + シナリオ固有のハードウェアアクセラレータ + 統合ペリフェラル」からなるヘテロジニアスアーキテクチャを採用し、リアルタイム制御、高密度デジタル信号処理、低消費電力と高信頼性の要件のバランスを取っています。汎用MCUやCPUと比較して、そのコアの利点は3つの主要な領域にあります。第一に、内蔵のハードウェア信号処理アクセラレータにより、純粋なソフトウェア計算が不要になり、レイテンシが低下します。第二に、ソフトウェアとハードウェアの両方によるデュアルリアルタイム保証により、オーディオやレーダーなどのアプリケーションの高周波サンプリングとリアルタイム計算の要件を満たします。第三に、高い統合性により、エンドデバイスのハードウェア設計が簡素化され、BOMコストとデバイスサイズが削減されます。

さらに、自動車および産業用途の厳しい条件に対応するため、この範囲のすべてのコアモデルは、広温度動作、ハードウェアベースのセキュリティ暗号化、およびフォールトトレランスメカニズムをサポートしています。AEC-Q100自動車グレード認証および産業信頼性基準を満たしており、複雑な動作環境に適しています。

II. TIオーディオDSP SoC（自動車およびプロオーディオ専用）

TIのオーディオDSP SoCは、高解像度オーディオ処理、車載オーディオビジュアルシステム、プロオーディオシステム、ノイズおよびエコーキャンセレーションアプリケーション向けに設計された専用チップです。低レイテンシ、高忠実度、マルチチャンネル並列オーディオ処理に重点を置いており、軽量で高性能なDDRフリーのミニマリストアーキテクチャを備えており、主流のコンシューマーおよび自動車オーディオの要件を満たしています。

1. コアアーキテクチャと技術的特徴

オーディオDSP SoCは、TIの次世代C7xベクトルDSPとクラシックなC66x DSPをコンピューティングコアとして利用し、Armリアルタイム制御コアと組み合わせています。オーディオアルゴリズムに合わせたディープな命令セット最適化を備えており、AEC（音響エコーキャンセレーション）、ANC（アクティブノイズキャンセレーション）、EQ（イコライゼーション）、サウンドエフェクトレンダリング、マルチチャンネルミキシング、オーディオコーデックなどの主流アプリケーションに最適です。主な特徴は以下の通りです。

- 階層型コンピューティングアーキテクチャ：DDRなしの高集積アーキテクチャとDDR拡張アーキテクチャに分割されています。エントリーレベルモデルは最大40 GFLOPSのコンピューティングパワーを提供し、ハイエンドのAM2754-Q1モデルは80 GFLOPSのピークコンピューティングパワーと8k DMIPSを提供し、マルチチャンネル高解像度オーディオの並列処理の要件を満たします。

- 超低レイテンシリアルタイム処理：ハードウェアレベルのオーディオアクセラレーションはナノ秒レベルの応答時間をサポートし、オーディオの途切れ、レイテンシ、歪みを排除し、車載リアルタイムオーディオビジュアルアプリケーションやリアルタイム通話ノイズキャンセレーションシナリオに適しています。

- 高集積、ミニマリストデザイン：大容量オンチップSRAM（最大10.75 MB）を内蔵しています。一部のモデルでは外部DDRメモリが不要なため、PCB設計が大幅に簡素化され、消費電力とコストが削減されます。

- 豊富なオーディオペリフェラル：I²S、TDM、SPDIFなどの専用オーディオインターフェースをネイティブサポートし、同期マルチチャンネルオーディオキャプチャと出力をサポートしており、マルチチャンネル車載オーディオシステムや分散オーディオシステムに適しています。

- 高信頼性適応：自動車グレードモデルは、-40℃から125℃の広範な動作温度範囲をサポートし、ハードウェアセキュアブートと暗号化保護を内蔵しており、車載環境の厳しい条件に適しています。

2. 主流コアモデルと仕様

TIのオーディオDSP SoCは主に自動車グレードの製品であり、エントリーレベルからミッドレンジ、ハイエンドまで全範囲をカバーしています。主流モデルの仕様は以下の通りです。

- AM62D-Q1：クラシックな自動車オーディオSoCで、Cortex-A53およびR5Fコアを搭載し、C7x DSPは40 GFLOPSのピーク処理能力を提供します。LPDDR4をサポートし、ミッドレンジからハイエンドの車載オーディオビジュアルシステムおよび車載パワーアンプに適しており、優れたコストパフォーマンスと安定したパフォーマンスを提供します。

- AM2754-Q1（次世代ハイエンドモデル）：クアッドコアCortex-R5F制御コア、10.75 MBのオンチップSRAM、DDRフリーアーキテクチャ、80 GFLOPSのピークコンピューティングパワーを備えています。消費電力が低く、統合性が高いため、ハイエンドの車載ノイズキャンセレーションシステムや没入型オーディオソリューションに適しています。

- DRA780/DRA781/DRA782：クラシックなC66x DSPアーキテクチャに基づくオーディオSoCで、クロック速度は500 MHzから750 MHzの範囲で、デュアルコアCortex-M4コアと組み合わされています。車載オーディオアンプおよび車載マルチメディアオーディオ処理専用に設計されており、成熟したエコシステムと優れた量産安定性を誇ります。

3. コアアプリケーションシナリオ

主にコンシューマーおよび自動車オーディオ分野に焦点を当てています。主なアプリケーションシナリオには、車載没入型オーディオシステム、車載アクティブノイズキャンセレーション（ANC）、車載音響エコーキャンセレーション（AEC）、プロフェッショナルパワーアンプ、スマートホームオーディオ端末、高解像度オーディオコーデックデバイスが含まれます。これらのチップは現在、自動車オーディオシステムの主流コアコンポーネントです。

III. TIレーダーDSP SoC（ミリ波レーダー専用）

TIレーダーDSP SoCは、76～81 GHzの自動車ミリ波レーダーおよび産業用測距レーダー向けに設計されたシングルチップソリューションです。汎用DSPとは異なり、RFフロントエンド、MCU制御、DSP処理能力、レーダーハードウェアアクセラレータの4つのコンポーネントを1つのチップに統合しているのが特徴で、外部RFチップが不要です。現在、自動運転および自動車認識のコアチップです。

1. コアアーキテクチャと技術的特徴

レーダーDSP SoCは45nm RFCMOSプロセスを採用し、FMCWレーダーRFトランシーバーフロントエンド、リアルタイム制御MCU、専用レーダーDSP、ハードウェア信号処理アクセラレータを統合しています。レーダー中間周波数信号処理、ターゲット検出、距離および速度測定、点群分析アルゴリズムに特化して最適化されています。そのコア機能は以下の通りです。

- 完全統合型シングルチップソリューション：RFアンテナ、トランシーバーチェーン、ADCサンプリング、DSP処理、制御ユニットを統合しています。一部のAOPモデルはパッケージ内にアンテナを統合しており、レーダーハードウェア設計を大幅に簡素化します。

- 専用レーダーコンピューティングアクセラレーション：レーダーFFT、ピーク検出、クラスタートラッキング用の内蔵ハードウェアアクセラレータにより、高速なレーダー信号ノイズ除去、スペクトル分析、ターゲット認識、軌道フィッティングが可能になり、高度にターゲットを絞ったコンピューティングパワーを提供します。

- 広帯域、高精度検出：自動車レーダー専用の76 GHz～81 GHz周波数帯をサポートし、高い測距精度と強力な干渉耐性を備えており、車両の高速で複雑な道路状況認識シナリオに適しています。

- 低消費電力と高信頼性：超低スタンバイおよび動作消費電力。自動車グレードの広温度動作をサポート。RFおよび処理ステータスをリアルタイムで検出できる内蔵自己監視モジュールを備えており、レーダーシステムの安定性を向上させます。

- リアルタイム意思決定能力：レーダーデータを独立して処理し、外部ホストコントローラーなしで結果を出力できる内蔵リアルタイムMCUコアを備えており、マイクロ秒範囲の応答時間を実現します。

2. 主流コアモデルと仕様

TIの自動車レーダーDSP SoC製品ラインは包括的であり、短距離、中距離、長距離レーダーアプリケーションをカバーしています。主流のコアモデルは以下の通りです。

- AWR1843AOP：アンテナオンパッケージ（AOP）設計のベストセラーシングルチップ自動車レーダーSoCで、76～81 GHzの周波数帯で動作します。DSPおよびMCUコアを統合しており、短距離自動車レーダーアプリケーション（ブラインドスポット検出（BSD）やパーキングセンサーなど）に適しており、非常にコンパクトなフォームファクタと最大の統合性を提供します。

- AWR2944：より高いコンピューティングパワーとより多くのチャンネルを備えたミッドレンジからハイエンドの自動車レーダーチップで、マルチアンテナアレイをサポートします。ACC（アダプティブクルーズコントロール）およびAEB（自動緊急ブレーキ）に使用される、中長距離前方監視自動車レーダーに適しています。

- AWR2544：高周波、衛星グレードのFMCWレーダーSoCで、高精度産業用測距およびハイエンド自動車認識レーダーに適しており、複雑な環境での高精度マルチターゲット検出をサポートします。

3. コアアプリケーションシナリオ

主に自動車の自動運転認識および産業用高精度測距にサービスを提供しており、実用的なアプリケーションには、自動車のブラインドスポット監視、自動パーキング、アダプティブクルーズコントロール、緊急ブレーキアシスト、車線変更アシスト、および産業用材料測距、液面検出、セキュリティレーダー検出が含まれます。

IV. オーディオDSP SoCとレーダーDSP SoCの主な違いの比較

どちらのチップもTIの専用DSP SoCシリーズに属していますが、異なるアプリケーションシナリオのため、アーキテクチャ、コンピューティングパワー、ペリフェラル、機能ポジショニングにおいて著しく異なります。主な比較は以下の通りです。

- コアポジショニングの違い：オーディオDSP SoCは、オーディオ信号の忠実度、ノイズリダクション、マルチチャンネル処理に焦点を当て、低レイテンシと高音質を優先します。レーダーDSP SoCは、ミリ波RF信号の分析、ターゲット検出、測距に焦点を当て、高精度と高い干渉耐性を優先します。

- 統合アーキテクチャの違い：オーディオDSP SoCは「Arm + DSP + オーディオペリフェラル」構成で、RFモジュールはありません。レーダーDSP SoCは「RFフロントエンド + Arm + レーダーDSP + レーダーアクセラレータ」構成で、フルチェーン統合を備えています。

- 計算最適化の方向性の違い：オーディオDSPは、EQ、AEC、コーデックなどのオーディオアルゴリズムに最適化されています。レーダーDSPは、FFT変換、ターゲットクラスタリング、軌道追跡、レーダー信号ノイズリダクションアルゴリズムに最適化されています。

- 動作周波数帯の違い：オーディオチップは高RF周波数では動作せず、低周波オーディオ信号に焦点を当てています。レーダーチップは、76～81 GHzのミリ波高周波帯専用です。

- 一般的なアプリケーションの違い：オーディオチップは車載オーディオビジュアルシステムやスマートオーディオデバイスに使用されます。レーダーチップは車載認識システムや産業用測距レーダーに使用されます。