HiSilicon AI SoCs Una guía para BOM y diseños de referencia
Obtener un diseño de referencia y una lista de materiales para un proyecto comienza con una elección clave. Los ingenieros primero seleccionan un modelo SoC específico, li
Obtener un diseño de referencia y una lista de materiales para un proyecto comienza con una elección clave. Los ingenieros primero seleccionan un modelo de SoC específico, como el Hi3516DV300, según las necesidades del proyecto. El kit de desarrollo de hardware oficial, o 开发件, contiene los esquemas y archivos de diseño. Este 半导体开发件 está disponible en HiSilicon o sus distribuidores.HiSilicon AI SoCs lideran el mercado global con una IA potente y eficiente. La tecnología de chip impulsada por NPU de la compañía impulsa innumerables dispositivos inteligentes.
Enfoque del componente central:El diseño de referencia se centra en la PCB principal. El pcb debe soportar el chip primario y unMemoriaChip. Este pcb conecta cada chip. El diseño de PCB para el chip principal es crítico. Una buena PCB asegura que el chip funcione bien. El pcb y el chip funcionan como un solo sistema. El pcb necesita un chip de calidad. El diseño de pcb admite el ic principal. Este, simplifica la integración de pcb y chip.
Puntos clave
- Elegir el derechoChip HiSilicon AIPara su proyecto. Adapte su poder de IA a sus necesidades.
- Estudia el diseño de referencia. Muestra cómo conectar el chip principal y administrar su potencia.
- Diseñe el PCB con cuidado. Una buena PCB ayuda a que el chip funcione bien y evita problemas.
- Crear una lista de materiales (BOM). Esta lista le ayuda a elegir piezas y administrar los costos.
- ComprobarDisponibilidad de componentes. Asegúrese de que puede obtener todas las piezas para su producto.
SELECCIÓN DE HISILICON AI SOCS
Elegir el chip correctoEs el primer paso en el diseño de un producto eficaz. Los ingenieros deben asignar los requisitos del proyecto a las capacidades de SoCs HiSilicon AI específicos. Este proceso garantiza que el dispositivo final funcione como se esperaba. Un chip bien elegido simplifica el diseño y la integración de PCB.
MAPPING COMPUTE POWER HASTA SOCS
La potencia de cálculo de AI se mide en Tera Operations Per Second (TOPS). Una calificación TOPS más alta significa que el chip puede manejar tareas de IA más complejas. Este es un factor crítico para cualquier proyecto de ML.
- Hi3516DV300Ofrece hasta 1,0 TOPS, adecuado para análisis de AI de nivel de entrada.
- Hi3559AV100Proporciona 2,0 TOPS, ideal para aplicaciones de IA más exigentes.
La NPU, o Unidad de Procesamiento Neural, es el núcleo de la capacidad de IA. El chip Kirin 970, con su NPU dedicada, muestra un7-21 veces más rápido en ciertas tareas de AI en comparación con su CPU. Este aumento del rendimiento es vital para el procesamiento en tiempo real. El diseño de PCB debe soportar las necesidades de potencia y datos de este potente circuito integrado. Un buen diseño de PCB asegura que el chip funcione con la máxima eficiencia.
COINCIDIENDO CARACTERÍSTICAS AI PARA USAR CASO
Diferentes aplicaciones requierenDiferentes SoCs HiSilicon AI. La elección del chip afecta directamente las características del producto final.
Ejemplos de casos de uso:
- Vigilancia multicanal:ElEl chip Hi3536 es una excelente opción para NVRs, soportando hasta 128 canalesPara el análisis de vídeo inteligente.
- Reconocimiento facial de alta precisión:Un chip con un fuerte rendimiento de IA, como los de laPlataforma Smart Vision, Es necesario. Estos sistemas puedenBuscar en una base de datos de 50.000 caras en menos de 300ms.
- Hogar inteligente de nivel de entrada:ElHi3516AV200 es una solución de hardware rentable para la detección básica de movimiento. Este 入式解决方案 es perfecto para dispositivos asequibles.
ANALIZAR ESPECIFÍSCULAS DE HARDWARE CLAVE
Los ingenieros también deben analizar las especificaciones clave del hardware. Estas especificaciones determinan las funciones centrales del dispositivo y afectan el diseño de la PCB. El IC principal y sus componentes de soporte en la PCB definen el sistema. La PCB conecta el chip a la memoria, la alimentación y los periféricos como el 传de la.
Las especificaciones clave incluyen codificación de video, interfaces y potencia. Por ejemplo, elEl chip Hi3519A admite la codificación 4K @ 60fps H.265. El consumo de energía también es crucial. ElHi3559A chip consume alrededor de 2,6 vatios, Un detalle clave para el diseño térmico de la PCB. Este chip 半导体 requiere una cuidadosa planificación de PCB. La estabilidad del sistema 入式 depende de una PCB de calidad que gestiona el calor y la integridad de la señal para el chip principal y cada uno de los chips conectados. El PCB es la base que permite que el chip funcione.
ANALIZAR EL DISEÑO DE REFERENCIA
El diseño de referencia es el modelo oficial de un producto. Los ingenieros utilizan esta guía para comprender la arquitectura de hardware de los SoC HiSilicon AI. Muestra cómo conectar el chip principal a todos los demás componentes. Un análisis cuidadoso de este diseño es la base para construir un dispositivo estable y de alto rendimiento. El diseño proporciona un punto de partida probado, lo que ahorra un tiempo de desarrollo significativo.
CORE SOC Y SUBSISTEMA DE POTENCIA
El núcleo del diseño de referencia se centra en el chip principal y su sistema de potencia. EstoCircuito integradoContiene la CPU, la NPU para tareas de IA y el Procesador de señal de imagen (ISP). Estas unidades trabajan juntas para procesar los datos. El sistema requiere una fuente de energía estable y limpia para funcionar correctamente.
Red de suministro de energía (PDN):La red de suministro de energía es una parte crítica del diseño. Asegura que cada parte del chip reciba el voltaje correcto. Una PDN bien diseñada evita bloqueos del sistema y problemas de rendimiento.
El IC de administración de energía, o 电源管理ic, es un componente clave. Este IC especial toma un solo voltaje de entrada, como 5V o 12V, y lo convierte en múltiples voltajes diferentes. El chip principal necesita estos voltajes específicos para sus diversos bloques internos. El sistema 电源 primario se basa en el 电源管理ic para regular la potencia de manera eficiente. El diseño de referencia especifica la 电源管理ic exacta y muestra cómo diseñar las conexiones en la PCB. AOscilador de cristalTambién proporciona una señal de reloj estable, que actúa como el latido del corazón para todo el chip.
CONSIDERACIONES NÚCLEO DE DISEÑO DE PCB
El diseño de las placas de circuito impreso, o PCB, es extremadamente importante. El PCB conecta todos los componentes electrónicos. Un diseño de PCB deficiente puede hacer que un chip potente falle. El diseño de referencia proporciona un archivo completo de diseño de PCB. Los ingenieros estudian este archivo para aprender las mejores prácticas para su propio PCB personalizado.
Las consideraciones clave para el diseño de PCB incluyen:
- Integridad de señal de alta velocidad:Las señales para la memoria DDR y las interfaces MIPI viajan a velocidades muy altas. Las trazas de PCB para estas señales deben tener longitudes y espaciados específicos. Esto evita la corrupción de datos. El diseño de la PCB garantiza que el chip se comunique de forma fiable con la memoria.
- Gestión térmica:El chip principal genera calor durante la operación. La PCB ayuda a disipar este calor. El diseño a menudo incluye viales térmicos y grandes planos de cobre debajo del chip. Estas características transfieren el calor lejos del dispositivo 半导体, evitando que se sobrecaliente.
- Diseño del avión de la energía:La PCB utiliza capas dedicadas, llamadas planos de potencia, para distribuir la 电源 principal. Este enfoque proporciona una fuente de energía de bajo ruido al chip. Una fuente de alimentación limpia es esencial para un procesamiento estable de AI y ML.
El rendimiento de este sistema depende en gran medida de la calidad de la PCB. La PCB no es solo una placa; es un componente diseñado que permite que el chip funcione al máximo.
MEMORIA E INTERFACES PERIFÉRICAS
El diseño de referencia detalla cómo conectar el chip a la memoria, el almacenamiento y otros periféricos. Estas conexiones definen las características y capacidades del producto. El diseño de la PCB debe enrutar cuidadosamente estas conexiones.
| Tipo de interfaz | Componente | Propósito en el PCB |
|---|---|---|
| Memoria | SDRAM DDR4 | Proporciona memoria rápida y volátil para que la CPU y la NPU ejecuten aplicaciones. |
| Almacenamiento de arranque | SPI NOR Flash | Almacena el cargador de arranque inicial. El chip lee de él en el arranque. |
| Almacenamiento principal | Flash eMMC | Ofrece un almacenamiento fiable y no volátil para el sistema operativo y los datos del usuario. |
| Entrada de imagen | CSI-2 MIPI | Conecta una cámara con el ISP del chip para la captura de imágenes. |
| Red | Ethernet PHY | IC externo que permite una conexión de red cableada. |
| Audio | Códec de audio | Un IC externo que procesa la entrada de audio de un micrófono o la salida a un altavoz. |
Los ingenieros deben elegir los componentes correctos para su 入式决解方案. Por ejemplo, un dispositivo que necesite tiempos de arranque rápidos usará SPI NOR flash. La interfaz de CSI-2 MIPI es estándar para conectar una cámara de alta resolución. La PCB debe tener un enrutamiento limpio para las líneas de datos 传de la 器 para garantizar la calidad de la imagen. El diseño de referencia muestra la forma correcta de implementar estas interfaces, desde las conexiones físicas en la PCB hasta la selección de los circuitos integrados externos. Esto garantiza la compatibilidad y el funcionamiento fiable de cada 传de 器 conectado.
CONSTRUYENDO LA PRODUCCIÓN BOM
Después de analizar el diseño de referencia, los ingenieros pasan a una fase crítica: la construcción de la lista de materiales de producción (BOM). Este proceso transforma el modelo de referencia en un producto manufacturable y rentable. Una bomba bien administrada es esencial para una producción exitosa. Impacta directamente el costo final,Proceso de la asambleaY la estabilidad de la cadena de suministro del dispositivo.
EXTRACCIÓN DE LA BOM BASE
El viaje comienza con el kit de desarrollo de hardware oficial (开发件). Este kit contiene una lista completa de cada componente utilizado en el diseño de referencia. Los ingenieros extraen esta lista para crear su boom inicial. Este documento base incluye números de pieza del fabricante, descripciones de componentes y cantidades necesarias para una sola placa de circuito impresoAsamblea. Sirve como la lista de verificación fundamental para todo el proyecto. La calidad de la PCB final depende de la precisión de esta lista inicial.
Nota:La lista de materiales de referencia es un punto de partida, no el destino final. Está optimizado para el rendimiento y la validación, no siempre para el costo. Los ingenieros deben revisar cada partida.
ESTRATEGIAS DE OPTIMIZACIÓN DE COSTOS
Reducir el costo de producción es un objetivo principal para cualquier producto comercial. Los ingenieros analizan cuidadosamente la lista de materiales para encontrar ahorros sin sacrificar la calidad. Esta optimización se centra tanto en componentes de alto costo como de alto volumen. El propio diseño de PCB puede influir en estos costos.
Los artículos clave de alto costo a menudo incluyen:
- El chip principal HiSilicon AI.
- Chips de memoria DDR.
- La imagen de alta resolución 传de de 器.
Si bien el chip principal generalmente es fijo, los ingenieros pueden encontrar ahorros en otros lugares. Pueden obtener componentes pasivos compatibles con pin comoResistenciasYCondensadoresDe diferentes vendedores. Esta estrategia reduce el costo sin cambiar el diseño de la PCB. Para los componentes activos, los ingenieros equilibran el costo y el rendimiento. Un PHY ic Ethernet más barato podría ahorrar dinero, pero podría tener un mayor consumo de energía, afectando el diseño térmico de la PCB. El sistema 电源 principal también ofrece oportunidades de optimización. Elegir un chip de gestión 电源 más integrado puede reducir el conteo de componentes en la PCB. Cada decisión afecta el finalCoste de montaje del PWB. Una elección inteligente para un chip puede simplificar toda la PCB.
| Categoría Componente | Táctica de optimización | Impacto en PCB |
|---|---|---|
| SoC principal | Opción fija basada en las necesidades de rendimiento. | El componente central que define la huella de pcb. |
| Memoria DDR | Fuente de múltiples proveedores aprobados. | No hay cambios si es compatible con pin. |
| Componentes pasivos | Encuentre alternativas de menor costo y compatibles con el pin. | No hay cambios en el diseño de la PCB. |
| Administración de energía | Equilibrar el costo vs. la eficiencia para la 电源 principal. | Puede requerir ajustes menores de PCB. |
| Conectores | Seleccione opciones rentables pero confiables. | La huella debe coincidir con el diseño de pcb. |
CADENA DE SUMINISTRO Y GESTIÓN DEL CICLO DE VIDA
Un producto exitoso 入式 requiere un suministro estable de componentes. Los ingenieros deben gestionar la cadena de suministro para evitar retrasos en la producción. Esto implica comprobar el estado del ciclo de vida de cada artículo en la lista de materiales.
Comprobación del estado del ciclo de vida:⚠️ Los ingenieros deben verificar que los componentes no estén marcados como "No recomendado para nuevos diseños" (NRND) o "Fin de vida" (EOL). El uso de un chip EOL o 传de 器 podría detener la producción por completo.
La identificación de opciones de segunda fuente es una estrategia crítica. Para muchos componentes, varios fabricantes producen piezas compatibles. Tener un proveedor alternativo para un chip crítico protege el proyecto de la escasez. Esto es especialmente importante para la memoria, los componentes de alimentación y los conectores. Incluso el chip de 半导体 primario puede tener diferentes opciones de empaquetado que requieren variantes de diseño de pcb. Un plan de cadena de suministro robusto considera estos factores desde el principio. Los ingenieros trabajan con los distribuidores para asegurar los precios por volumen y la demanda pronosticada. Esto asegura que los componentes para la PCB estén disponibles cuando sea necesario para la producción en masa. Una cadena de suministro bien planificada es la columna vertebral de un producto de hardware escalable, desde el chip principal hasta la resistencia más pequeña en la PCB.
Los ingenieros crean productos exitosos con SoC de IA de Hisilicon siguiendo un flujo de trabajo claro. Seleccionan un chip para el rendimiento de AI requerido, analizan el diseño de referencia para las necesidades de PCB y luego optimizan la producción de Bom. Este proceso asegura un pcb estable. El diseño final de PCB es la base de todo el sistema. La calidad de las placas de circuito impreso y el chip principal determina el éxito de cualquier proyecto de IA. Un buen pcb admite las funciones AI del chip.
Lista de verificación del proyecto final:✅
- Confirme el requisito de AI TOPS para su pcb.
- VerificarSensorCompatibilidad con el diseño de pcb.
- Identifique opciones de segunda fuente para el chip principal para garantizarAsamblea de PCBNo se retrasa. La huella de pcb debe coincidir.
Preguntas frecuentes
¿Dónde puedo encontrar los archivos de diseño de PCB oficiales?
Los ingenieros encuentran los archivos oficiales de diseño en el Kit de desarrollo de hardware (HDK). Estos archivos proporcionan el diseño completo de pcb. Muestran el diseño correcto de PCB para señales de alta velocidad. Un buen PCB es esencial. El pcb de referencia garantiza la estabilidad. Este PCB es un punto de partida probado.
¿Puedo cambiar componentes de la lista de materiales de referencia?
Sí, los ingenieros puedenCambiar componentes. Un componente diferente puede necesitar un cambio de diseño de PCB. La huella de la nueva parte debe coincidir con la PCB. Esto asegura que el montaje de PCB sea exitoso. Los ingenieros deben verificar la compatibilidad para mantener el rendimiento.
¿Por qué es tan importante el diseño de PCB para el SoC?
El diseño de PCB es crítico para el rendimiento. Gestiona el calor del chip. Un pcb de calidad evita problemas de señal. El pcb conecta todos los componentes de manera confiable. Una PCB deficiente puede hacer que todo el sistema falle, incluso con un chip potente.
