Arm släpper kärna för kameror i smarta fordon

Processorkärnan Mali C71 är optimerad för kameror för förarassistans snarare än för fotografering – för datorseende snarare än för en människas blick.

Mali C71 är den första medlemmen i en ny kärnfamilj kallad Camera, från brittisk-japanska Arm. Enligt sajten Tom’s Hardware stammar C71 ur Arms köp av Apical i fjol.

En handfull kunder har redan konstruerat in C71 i systemkretsar och en av dem har provexemplar av chips.

C71 tar upp cirka två kvadratmillimeter chipsyta.
Klicka för större bild!

En ISP (image signal processor) är det första steget i signalkedjan för bearbetningar av råa pixeldata från bildsensorn, för att exempelvis accentuera kontraster, ta bort brus eller integrera en högupplöst bild från flera lågupplösta.

Kameror har flera användningar i smarta fordon. De tittar på föraren för att se om den är sömning, avsöker miljön kring bilen för att upptäcka fotgängare, filmar marken för att följa vägmarkeringar, tittar bakåt för att bygga en elektronisk backspegel, med mera.

Arm tillverkar inte chips

Oavsett vad du läser i andra tidningar, så tillverkar företaget Arm inga chips, det vill säga inga fysiska integrerade kretsar, inga processorer, ingenting som man kan hålla i handen.

Det som Arm erbjuder är konstruktionsritningar till chips. Och inte till kompletta chips utan till små öar av elektronik eller små celler av miniatyriserade transistorer, ledningar och andra kompnenter som i branschen kallas för IP-kärnor eller IP-block (intellectual property).

Exempelvis innehåller de flesta processorchips en så kallad cpu som styr aktiviteterna i processorn. Cpu-kärnor i en familj kallad ARM har blivit en gigantisk säljframgång för Arm.

Texas Instruments tecknade på 90-talet en licens för en ARM-kärna kallad ARM7-TDMI som Nokia i sin tur valde att använda i ett chips i mobiltelefonen 6110. Den mobilen blev ett segertåg för Nokia som drog med sig Texas Instruments och ARM.

Arm licenserar även IP-block för grafik, multimedia och trådlöst plus diverse IP för kommunikation, säkerhet och annan mikroinfrastruktur som processorchips behöver. Och nu också, som i nyheten intill, en ”kamerakärna”.

Ytterligare en inkomst kommer från licenser för rätten att använda samma instruktionsuppsättning som ARM. Vissa stora kunder som Apple och Qualcomm nöjer sig ibland inte med Arms cpu-block utan konstruerar egna.

Vissa bilmodeller kommer att ha upp till ett dussin kameror om bara några år. En VW Golf har snart tre kameror.

Användandet i säkerhetskritiska system innebär att C71 måste stödja standarder som ASIL-D, vilket systemkamerakärnor slipper. C71 innehåller inte mindre än 300 feldetekterande funktioner för ändamålet, inklusive kontroller med checksummor av att dataöverföringar blir korrekta.

En intressant detalj är att varje liten bildpunkt har ett associerat datakvalitetsvärde, för att markera att den är interpolerad eller bearbetad på annat sätt. Rådata kan dessutom alltid kallas fram i original.

Kärnan kan bearbeta 1,2 miljarder bildpunkter per sekund och stöder upp till fyra stycken parallella 4K-kameror. Kopplar du ihop fyra C17 får du stöd för sexton.

Den är optimerad för datorseende men kan också skicka signaler avsedda för en bildskärm och en människas ögon.

Och den kan göra båda uppgifterna samtidigt. Det är en av poängerna med konstruktionen – att mycket av behandlingen för båda tillämpningarna sker i samma rörledning.

C71 stöder bildsensorer med upp till 24 så kallade stopp – fördubblingar av ljuskänsligheten – att jämföra med de bästa systemkamerorna, som bara har en dynamik på cirka 15 stopp.

Referensprogramvara för att styra sensor och ISP, för automatisk vitbalans och för autoexponering ingår i licensen. Ännu fler funktioner är under utveckling.