高度自動運転技術開発向けプラットフォーム UltraZ AD

Avnet All Programmable Autonomous Driving Platform

XCZU11EG/XCZU7EVに搭載された大容量(288KB)ULTRA RAM及び広帯域 DDR4 SDRAM(w/ECC)により、高速応答可能なニューラルネットワーク画像処理アルゴリズム開発を容易にします。
XCZU7EVを搭載したUltraZ ADは、オンチップにH.264/265 Video Encoder/Decoderを搭載しており、4K/2K 60fpsビデオストリーム のコーデックが可能です。
UltraZ ADは次世代の高性能ビジョンセンサ・インタフェースを考慮し、FMC HPCコネクタを2ポート搭載、車両周囲環境の高解像度・高速キャプチャに必要なインタフェースを提供します。また、車載インタフェース、PCなどの評価システムとの接続性を考慮して、業界標準のPCIe Gen3.0 x4 lane、USB3.0、10/100/1000Mbps Ethernet、 CAN2.0B、HDMIを複数搭載、幅広い評価ニーズに柔軟に対応します。
お客様での機能安全設計のエントリーポイントとして Infineon社AURIXプロセッサを搭載、各デバイスの電源監視、外部システムへのUltraZ ADの稼働ステータス通知が可能な設計となっています。

物体認識・識別と空間・経路探索の処理を2基のZynq® UltraScale+™ MPSoCで分散処理し、高度自動運転に必要な大量高速なデータ処理を実現しています。

  • 約800メートル先の情報を処理することを可能としており、前方監視用8メガピクセル以上の高精細マルチカメラ、周囲監視カメラ、イメージセンサーとの複数の高速インターフェースを接続可能としています。(VITA FMC HPC コネクタを各MPSoCに用意しています。)
  • 搭載可能なザイリンクス社製 Zynq UltraScale+ MPSoCは、大容量メモリ(UltraRAM)を内蔵し、外付けの広帯域 DDR4 SDRAM(w/ECC)に対応したXCZU11EGもしくはXCZU7EVです。スループットが高く、アルゴリズム開発や画像圧縮・伸張にも対応しており、広域通信対応も可能な構成となっています。
  • 将来高性能ビジョンセンサ・インターフェースもも構築可能なFMCコネクタを2ch実装しており、周囲環境の高解像度・高速キャプチャや後段システムへの拡張インターフェースを提供しています。
  • ザイリンクス開発環境のSDSoC™に組込むことができる「reVISION™スタック」を用いて、機械学習ベースの画像認識アルゴリズムを組込み機器で容易に活用する組込み環境を提供します。
  • 車載インターフェースや、組込み機器との接続性を考慮し、業界標準のPCIe Gen3.0 x4 lane, USB3.0, Ethernet 10,100,1000Mbps, CAN2.0B, HDMIを複数搭載しており、コンパクトでありながら、拡張性の高いシステム構成となっています。
  • 2つのMPSoCは、完全に独立したシステム電源をもち、外付けのASIL-Dマイコンで監視されているため、故障時には故障したデバイスのみを安全に停止し、正常なデバイスで動作継続が可能です。 物体認識・識別と空間・経路探索の処理を2基のZynq® UltraScale+™ MPSoCで分散処理し、高度自動運転に必要な大量高速なデータ処理を実現しています。

 

UltraZ AD 評価利用イメージ

主な仕様

FPGA

XCZU11EG-2FFVF1517E x2 or
XCZU7EV-2FFVF1517 x2

Memory

DDR4 SDRAM : MT40A512M16JY-083E x18
PS side: 72bit 2,400Mbps
PL side: 64bit 2,400Mbps
QSPI Flash: MT25QU512ABB8ESF x4
uSD Card: PS: SD3.0 Slot x2

Peripheral

PCIe: PL: PCIe Gen3.0 x4 Lane x2
USB 3.0: PS: USB3.0 Host/Device x2
USB 2.0 PHY: USB3320C-EZK
Ethernet: 10/100/1000Mbps, DP83867IRPAP x6 (PLx4, PSx2)
CAN2.0B: TJA1040T/CM, 118 x2 (PS)
HDMI: ADV7511KSTZ-P x2 (PL)
USB UART: CP2104-F03-GM x2 (PS)

Expand Connector

FMC: HPC (144 user I/O) x2
Pmod(2x6): PL (User IO x3)
ARM: CorSight 10pin x2

MPSoC to MPSoC interface

GTH: Rx: 1ch, Tx: 1ch
LVDS: Tx/Rx Data, CS, CLK:6chx2

ボード仕様

Dimensions

Width: 210㎜以下
Length: 297㎜以下(コネクタ等の突起部を除く)
Thickness: 50㎜以下

Environment

Temperature
Operating: 0°C to +45°C
Storage: -25°C to +60°C

Operating Voltage

+12 VDC
 

ブロックダイアグラム

デバイスロケーション

  1. XCZU11-2FFVF1517E (MPSoC #1: 認識・識別)
  2. XCZU11-2FFVF1517E (MPSoC #2: 空間・経路探索)
  3. DDR SDRAMs
  4. QSPI Flash ROMs (for Configuration)
  5. FMC HPC for MPSoC #1
  6. FMC HPC for MPSoC #2
  7. PCIe 3.0 x4 Lane / SATA 3.0 for MPSoC #1
  8. PCIe 3.0 x4 Lane / SATA 3.0 for MPSoC #2
  9. microSDCard ソケット
  10. 10/100/1000Mbps RJ45 PL 2x2ch
  11. 10/100/1000Mbps RJ45 PS 1x2ch
  12. USB3.0 Micro ABコネクタ x2
  13. USB Micro Bコネクタ(for USB-UART) x2ch
  14. Pmods (for CAN2.0B x4 board)
  15. Power コネクタ +12V

搭載デバイス

UltraZ ADに搭載可能なデバイスを以下に示します。

Device name XCZU7EV-2FFVF1517E XCZU11EG-2FFVF1517E
Application Processor Processor Core Quad-core ARM® Cortex-A53 MPCore™ up to 1.5GHz
Memory w/ECC L1 Cache 32KB I / D per core, L2 Cache 1MB, On-chip Memory 256KB
Real Time Processor Processor Core Dual-core ARM Cortex-R5 MPCore up to 600MHz
Memory w/ECC L1 Cache 32KB I / D pre core, Tightly Coupled Memory 128KB per core
Graphic Video Acceleration GPU Unit Mali™-400MP2 up to 667MHz
Memory L2 Cache 64KB
Extended Memory DRAM I/F x32/x64 : DDR4, LPDDR4, DDR3, DDR3L, LPDDR3 with ECC
Stack Memory I/F NAND, 2x Quad-SPI
Connectivity High Speed PCIe® Gen2 x4, 2x USB 3.0, SATA 3.1, DisplayPort, 4x Tri-mode Gigabit Ethernet
General 2x USB 2.0, 2x SD/ SDIO, 2x UART, 2x CAN 2.0B, 2x I2C, 2x SPI, 4x 32b GPIO
Integrated Block Interface Power Management Full / Low / PL / Battery Power Domains
Security RSA, AES, and SHA
AMS System Monitor 10-bit, 1MSPS – Temperature, Voltage, and Current Monitor
PS to PL Interface 12x 32/64/128b AXI Ports
Programmable Functionality System Logic Cells (K) 504 653
CLB Flip-Flops (K) 461 597
CLB ULTs (K) 230 299
Memory Total Block RAM (Mb) 11.0 21.1
UltraRAM (Mb) 27.0 22.5
Clocking CMTs 8 8
Integrated IPs DSP Slices 1,728 2,929
H.264/265 Codec Unit 1 -
PCIe Gen 2 x16 2 4
Transceiver GTH 16.3Gb/s 24 32
GTY 32.75Gb/s - 16

 

PARTS

UltraZ ADは搭載デバイスの違いで以下の製品を用意しています。

Part Number Description Resale
AES-ZUXA11EG-2E-G UltraZ AD (XCZU11EG-2FFVF1517E x 2chip搭載) ¥1,500,000.-(税別)
AES-ZUXA7EV-2E-G UltraZ AD (XCZU7EV-2FFVF1517E x 2chip搭載) ¥1,500,000.-(税別)

お客様のご要望により、上記以外のZynq UltraScale+ MPSoCデバイスを搭載することも可能です。
詳細はアヴネットまでお問い合わせください。

カメラ入力FMC基板オプション

Xylon社

logiFMC-FPD-III-934
logiFMC-FPSD-III-954
logiFMC-GMSL-96705
logiFMC-FPD-III-C

Interface:
- FPD-Link III x 6ch
- GMSL x 6ch
- Next Generation GMSL x6ch
* TI® FPD-Link III
** Maxim IntegratedTM GMSL

Avnet社

EV-Multi-sensor-FMC(仮)

Interface:
- GMSL x 4ch: Current project

 

Deep Learning 統合開発環境 GUINNESS

国立大学法人 東京工業大学 工学院 情報通信系 中原啓貴准教授が開発されたディープラーニング統合開発環境。

 

eSOL社 リアルタイムOSプラットフォーム

MCOS

 

SIGLEAD社 車載向けストレージ

Zeron

 

Xiinx社 IP Core support

IEEE802.TSN

型番:EF-DI-1GTSN-BRG-EPT-PROJ
IEEE 802.1 Time Sensitive Networking規格準拠。ADAS/AD、車載インフォテインメント(IVI)で期待される確定的で低レイテンシ及び保証された帯域幅を提供可能なEthernetプロトコルです。

- 3port Bridge, Endpoint, Standalone Endpoint対応 - IEEE802.1ASrev: ネットワーク時刻同期化 *Draft 4.2 - IEEE 802.1Qbv: スケジュール化されたトラフィック - IEEE 802.Qci: フィル多機能とポリシング機能
- IEEE 802.1 CB: シームレスな冗長性(損失なしのスイッチオーバ) *Draft 2.6 - IEEE 802.1 Qcc: ストリーム予約 IEEE パスプロ ビジョニング * Draft 1.2- IEEE 802.1 Qbu/br: フレーム割り込み

CAN-FD

型番: EF-DI-CANFD-XA-SITE
ISO 11898-1/2015 規格対応。従来型 CAN ネットワークより高いデータ レートを必要とする車載ゲートウェイ、ボディ コントロール ユニット、ドメイン コントローラー、自動車用試験装置、計器群、センサー制御、産業用ネットワークなどのオートモーティブ製品に最適です

- 4Mbps 以上の転送レートサポート
- トランスミッター遅延補正 (Max 3 Data bit time)
- サイズ指定可能な送信/ 受信 Mail Box buffer
- Depth 32 のシーケンシャル受信 buffer (FIFO 受信Mode)
- 下位 ID が最初に転送されるメッセージ
- 送信取り消し機能をサポート

 

DTS インサイト社 デバッグツール

TAG ICE デバッグツール adviceLUNA II

- SMP/AMP接続モード対応
- プログラム表示
- レジスタ表示
- コールスタック表示
- レジスタ表示
- 変数ウォッチ
- トレース機能
- パフォーマンスビューア等の機能が強化されています

動的テスト/解析ツール TRQer S

ソフト遷移可視化する動的テスト/解析テツール製品です。実際にターゲット上で実行しているプログラムの実行履歴やタスク遷移を関数/スレッドチャート表示することが可能。Pmod外付けのRTC利用してシステムログはSDRAM, SDCard, USBメモリに残すことが可能で長時間のログ保存が可能です。

 

マイクロン社 車載向けメモリ製品群

マイクロンは全てのメモリ製品を提供します
・世界基準の品質管理と信頼性を提供
・ISO/TS 16949 automotive certification
・ゼロディフェクトアプローチ
・車載に特化したスクリーニング(選別)の実施
・継続的な向上
・温度レンジ -40 / +85 / +105 / +125 C / +150 C

車載向けサポート

・長期サポート (PLP 10年, ロードマップ 5年)
・100% RMAサポート, サイクルタイム: 10営業日
・アプリケーション毎のテクニカルサポート

製造・ロジスティック・サプライチェーン

・安定した製造プロセス・証明済みのテクノロジを採用
・バッファ在庫対応・顧客からの委託在庫対応(要交渉)
・車載向けPCN / PTN対応

ドキュメンテーション

・PPAP等に対応

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AES-ZUXA11EG-E-G

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