海思Hi3591BV100边缘AI算力SoC芯片规格参数datasheet

Hi3591BV100是一颗AI算力达到20Tops的芯片，应用领域包括边缘计算、生态AI、工业质检等。
Hi3591BV100是面向中高性能的AI应用开发的一款多核SoC或PCIe Device处理器芯片，内部集成了DaVinciV300 AI核和TaishanV200M处理器核。为了减小操作延迟和保证数据一致性，提供了全系统Cache一致性和虚拟地址一致性方案；为了加速业务处理能力及留出更多的CPU处理性能以支持灵活的业务扩展，针对主控应用集成了丰富的媒体专用加速引擎和外设接口，包括96bits的LPDDR4X接口、GE、PCIe、USB、SATA、CAN-FD等。
支持在不同的AI及CPU算力下，功耗适配不同的档位配置，同时支持功耗极低的Suspend状态，以及Resume唤醒功能，以满足部分对待机功耗敏感的场景。
CPU处理器
⚫ 4个64位TaishanV200M@1.6GHz处理器核，支持ARMv8-A架构全部特性；
⚫ 集成2级页表硬件转换MMU，支持虚拟地址到物理地址的映射；
⚫ 支持CPU和多个加速器的数据一致性；
⚫ 支持TrustZone安全扩展；
⚫ 集成4个定时器，定时器有32位和64位使用模式；
⚫ 支持CPU虚拟化；
⚫ 集成VFP，支持VFPv4指令集；
⚫ 支持64bit模式；
⚫ 支持SVE/NEON指令，支持SIMD运算；
⚫ 支持ARM v8 AArch64指令架构下VFP，NEON和SVE协处理；
⚫ 数据Cache支持ECC校验。
AI加速器
⚫ 集成1个DaVinciV300 AI核（包括一个卷积核和一个矢量计算核）
− 卷积核：20Tops@INT8
− 矢量计算核：支持256/128/64个IN8/FP16/FP32 Vector乘法/加法单元，等效320Gops@INT8算力；
⚫ 集成4MB AI核L2缓存；
⚫ 推理情景支持的数据格式：FP16，INT8，INT4；
⚫ 支持INT8类型4：2结构化稀疏特性。
GPU 集成1个ARM Mali G52@600MHz
视频编解码
⚫ 支持视频编码
− 支持H.264 BP/MP/HP
− 支持H.265 Main Profile
− 支持最大20路1080p@30fps编码
− 支持最大3路4K（3840×2160）@50fps编码
− H.265与H.264编码可支持的最大分辨率均为8192×8192
⚫ 支持视频解码
− 支持H.264 BP/MP/HP
− 支持H.265 Main Profile/Main 10 Profile
− 支持最大40路1080p@30fps解码
− 支持最大4路4K（3840×2160）@60fps+4路1080p@60fps解码
− H.264支持的最大分辨率8192×8192
− H.265支持的最大分辨率5400×8192
⚫ 支持图片编码
− 支持MJPEG、JPEG Baseline、PNG、HEIF 大中华区PM张工137 2421 2401
Hi3591BV100
Hi3591BV100 AI处理器
− 支持等效1080p@256fps
⚫ 支持图片解码
− 支持MJPEG、JPEG Baseline、PNG、HEIF
− 支持等效1080p@512fps
ISP与视频输入
⚫ 最高支持4K@45fps
⚫ 支持RGGB、MONO等类型的sensor
⚫ 支持两帧WDR合成，tone mapping，sensor build-in WDR模式（最高20bit，输入压缩到14bit以内，最大支持2路二合一）
⚫ 支持多级降噪（BayerNR、3DNR）、细节增强及锐化增强
⚫ 支持3A（AE/AWB/AF），支持第三方3A算法
⚫ 支持防抖、矫正
⚫ 支持MIPI D-phy、sub-LVDS、HiSPI、SLVS-EC接口
⚫ 支持8 lane CSI输入
⚫ 支持最多4路sensor接入
视频输出
⚫ 集成显示控制器
⚫ 支持2×HDMI 2.0高清输出接口，最高支持3840×2160@60fps输出
⚫ 支持1×MIPI DSI输出，最高支持2560×1600@60fps输出
⚫ 支持1×VGA高清输出接口，最高支持1920×1080@60fps输出
视频与图形处理
⚫ 支持图形和图像 1/1024 ~ 1024缩放功能
⚫ 支持仿射变换、支持任意角度旋转、支持透视变换、支持畸变矫正、环视拼接
⚫ 支持高斯滤波、均值滤波、卷积滤波、中值滤波、膨胀和腐蚀等
⚫ 支持直方图统计
⚫ 支持视频层、图形层叠加、Mosaic
⚫ 支持色彩空间转换、Convert等
⚫ 支持一进三出，提高性能和带宽利用率
⚫ 最大分辨率32K×32K
音频编解码与音频接口
⚫ 集成Audio处理器，支持音频CODEC
⚫ 支持2路输入（1路模拟输入，1路I2S输入），两路可以同时输入
⚫ 支持2路输出（1路模拟输出，1路I2S输出），模拟和I2S二选一
⚫ 支持2路HDMI输出（2路可同时）
安全隔离与引擎
⚫ 提供硬件加解密加速模块SEC，可加速认证、数据加解密等安全应用
片内存储
⚫ 支持3级Cache，每个CPU Core集成一个64KB大小的一级指令Cache和一个64KB大小的数据Cache，数据Cache支持ECC校验，指令Cache支持奇偶校验；每个CPU核集成一个512KB大小的二级Cache；
⚫ 集成1个3MB的L3 cache；
外部存储器
⚫ 支持2~3个LPDDR4X颗粒；
⚫ 支持2×32bit或3×32bit LPDDR4X
⚫ 最大位宽96bit
⚫ LPDDR4X最高支持4266Mbps；最大容量24GB
⚫ 支持Inline ecc功能。
接口描述
芯片管脚存在复用，在下面接口数量的描述中，“最大支持”表示不考虑管脚复用时的最多可支持的接口数量。
⚫ 最大支持8个Serdes接口，可复用为GE， PCIe3.0，SATA，USB3.0接口；
⚫ 最大支持4个GE Serdes接口，速率支持1/2.5Gbps； 大中华区PM张工137 2421 2401
⚫ 最大支持4个PCIe Gen3 接口，其中一个控制器支持4X，一个支持2X，其余支持1X；
⚫ 最大支持4个SATA3.0接口，兼容SATA2.6，SATA2.0，SATA1.0；
⚫ 最大支持4个USB3.0接口，其中3个兼容USB2.0，且支持Host、Device(有一个USB口仅支持Host, 其他三个Host, Device均支持)；
⚫ 最大支持4个CAN-FD接口，控制器兼容classis CAN；
⚫ 提供丰富的通用/调试接口包括：
− 支持1个SFC接口，对接SPI FLASH，支持4线模式；
− 最大支持8个UART接口，2个4线制，支持流控功能；
− 最大支持13个I2C接口；
− 最大支持9个SPI接口，每个SPI提供1个片选；
− 最大支持2个MDIO接口；
− 最大支持2个PWM接口；
− 最大支持1个SMBUS接口，用于带外管理。
遵从的标准与协议
Hi3591BV100支持以下标准协议：
⚫ PCIe遵从如下标准：
− PCI Express Base Specification, revision 3.0 Version1.0;
− PHY Interface For the PCI Express, SATA, and USB 3.0 Architectures.
⚫ DDRC遵从如下标准：
− JESD209-4系列；
⚫ GE遵从如下标准：
− 满足IEEE 802.3协议；
− 支持基于IEEE 802.1Q协议对报文的VLAN进行处理；支持IEEE 802.1 AS协议；
− 支持IEEE 802.1 Qav：Credit-Based Shaper协议；
− 支持IEEE 802.1 Qbv：Enhancements to Scheduling Traffic；
− 支持IEEE 802.1 Qbu：Frame Preemption and Interspersing Express Traffic。
⚫ CAN-FD遵从如下标准：
− Conform with ISO 11898-1:2015 and ISO 11898-4；
− AUTOSAR support；
− SAE J1939 support。
芯片物理规格
⚫ 功耗
− 20T SoC场景典型功耗：21W~24W
⚫ 工作电压
− CPU内核电压：0.9V
− AI 内核电压：1V
− DDR内核：0.85V
⚫ 工作温度：-20℃~105℃
⚫ 封装形式
− 封装尺寸：27mm×27mm
− 管脚间距：0.65mm

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