丰富的IP内核,提供强大的算力,打造高度自主化的无人机
作为面向AIoT行业的通用型SoC,RK3588和RK3568都集成了丰富的功能内核。RK3588的CPU采用四核A76加四核A55的大小核架构,主频高达2.4GHz,可为通用计算提供足够的算力支持。RK3588的GPU为G610 MP4,是目前较为先进的ARM 图形处理器。RK3588还内置了两个8K VPU,支持8K视频编解码,并且内置48M的ISP,可提供多种后期处理。RK3588还集成了3个Cortex-M0 MCU和三核NPU,NPU可提供6TOPS@int8的算力,三个核心可单独工作也可协同工作。
RK3568在功能IP方面的方向与RK3588基本一致,只是性能相对低一些。RK3568采用四核A55架构CPU,内置G52图形处理器,内置1TOPS算力的NPU,集成8M的ISP,支持4K解码和1080P编码。
与现有的常规无人机系统不同,基于RK3588和RK3568打造的无人机系统具有丰富的功能内核,这些内核是集成到了SoC芯片之中,并且RK3588和RK3568提供的算力支持已经超过很多模块化的无人机系统。无论是通用算力还是AI算力,这两个平台的表现都不错,非常适合用于打造高度自主化的无人机系统。无人机可以通过运行AI算法,根据机身周围的实时条件做出调整,而无需人工干预。自主化的无人机也是未来发展的趋势,尤其是无人机群的自主协同运行,分工完成任务,将更好的满足工作需求。
多样化的接口设计,满足无人机不同场景的功能需求
RK3588和RK3568具有丰富的接口拓展能力,这也是瑞芯微千行百业策略的具体体现。为满足不同行业的需求,瑞芯微为RK3588和RK3568设计了丰富的拓展接口,这与无人机的需求不谋而合。无人机最初是设计来进行航拍,因此它的原始用途就是拍摄。后来随着无人机技术的发展,产业链不断完善,成本不断降低,无人机在民用领域大放异彩。农业施肥、播种,快递运输,电力检测等,除了无人机常规需要的IMU惯性测量单元、气压计等,为满足不同场景的需求,需要外接一些特殊的功能模块,如温度、湿度传感器、全球定位系统、红外雷达、激光雷达、超声波雷达、图传、5G通讯等,此外还需要一些机械控制模块,来实现喷洒、投放等动作。
从RK3588和RK3568的应用框图我们可以看到,这两颗SoC的接口十分丰富,除了常规的USB和网络接口,还有多组UART、SPI、IIC、CAN、PWM、IIS、GPIO接口,此外还有PCIE、SATA等高速接口,可以满足高速通讯的需求。配套的PMU可提供复杂的电源管理功能,以满足不同外设的供电需求。
在图像输入方面,二者也是有着多种技术方案供客户选择。可以采用sensor直连,摄像头采集的数据直接交给ISP做数据处理或者通过NPU分析处理,这种方案减少了中间环节延时较低。也可以通过外置的图形处理模块,将编好的视频信号输入系统,进行处理。这种方案适合集成商,可有效降低开发风险。不过我们建议只要ISP能满足性能需求,还是首选sensor直连的方案。
以RK3588为例,单芯片可以支持6个sensor直接输入,通过瑞芯微自家的桥接芯片可实现9个sensor接入,并且支持全景拼接、HDR、伽马矫正、鱼眼校正等多种后期处理效果,这种处理能力也不是普通芯片可实现的。在实际使用过程中,图形处理这部分占用的硬件资源也并不多,系统可为无人机的其他应用提供足够的支撑。通过这种高集成度的设计,可有效控制产品成本,提高竞争力。
多版本处理器,简化系统设计,提高稳定性
面向不同客户,RK3588和RK3568有着不同版本的处理器。消费类电子领域,可以选择RK3588S和RK3566,二者分别是RK3588和RK3568的简化版,基础性能完全一致,只是接口数量较少。面向商业应用就是标准板的RK3588和RK3568,工业应用可选择RK3588J和RK3568J,车规级和军工级应用则建议选择RK3588M和RK3568M。不同版本处理器的运算能力并无区别,只是针对不同场景的稳固性不一样。当然,处理器本来就存在着一定的老化,性能只要能满足业务的需求即可,也没必要一直处于极限性能下运行,这种使用方式势必会影响产品的寿命。
目前RK3588和RK3568已经通过多个行业标准认证,采用多功能的SoC来设计产品,可以简化系统设计,提高系统稳定性,也方便系统通过各种认证,使得产品可以尽早上市。
丰富的软件平台,支持RT-Linux、QNX、Buildroot、Debian、鸿蒙OS、Ubuntu等操作系统
目前UAV领域主要是以嵌入式系统为主,而Linux系统在这个领域有着不可撼动的地位。RK3588和RK3568的SDK基于Linux5.10内核开发,支持RT-Linux和QNX实时操作系统,支持基于Linux内核的发行版系统。瑞芯微官方的SDK支持Buildroot、Debian和Yocto,如对操作系统有深度定制需求,建议选择这些官方版本进行开发,方便获取官方的技术支持。目前鸿蒙OS也在适配过程中,RK3568已经支持open harmony。Ubuntu则不必多说,应用十分广泛。
除了操作系统,RK3588也对应用环境做了一些优化适配,可支持ROS2、Python、QT、Docker等环境。瑞芯微计划下个月会有重大软件更新,届时将会公布更多软件特性。
完善的技术支持和AI开发工具
瑞芯微的技术支持还是深受客户好评的,完善的FAQ系统,工程回复也比较及时,可以真正的帮助客户解决问题,落地项目。相比其他芯片的技术窗口,瑞芯微的表现还是很不错的。当然,这也跟瑞芯微的定位有关,瑞芯微自进入行业市场以来,市场增长很快,这其中离不开众多方案商的支持,可是说是相互成就。因此,瑞芯微在对待开发者这件事上,还是很认真的。在AI领域,RKNN Toolkit AI开发工具包和ROCK-X SDK也是开发者福音。
RKNN主要是用于模型转换,可以完成TensorFlow、Caffe、PyTorch、MXNet等模型的转换、量化、性能Profile、内存耗费统计等任务,快速将AI模型部署到嵌入式硬件平台上。Rock-X是一个快捷AI组件库,内含:人脸检测、人脸识别、活体检测、人脸属性分析、人脸特征点、人头检测、人体骨骼关键点、手指关键点、人车物检测等功能,开发者仅需要几条API调用即可在嵌入式产品中离线地使用这些功能,而无需关心AI模型的部署细节,极大加速了产品的原型验证和开发部署。并且Rock-X SDK是不断更新的,开发者可以体验更丰富的功能组件。
安全的供应链
供应链安全已经成为行业客户的重点考虑因素,对于无人机市场更是如此。相比其他行业,无人机产品的研发周期较长,当产品历尽万难面市时,谁都不希望因供应链问题导致无法供应产品或者被供应链大幅挤占利润。针对供应链安全的特殊项目需求,RK3588和RK3568可实现全平台IC国产化,并且可针对场景需求做多样化的兼容设计,软件方面也不存在断供风险,可提供完备的源代码,确保供应链安全。
结语
RK3588和RK3568在无人机领域的应用主要是发挥其IP内核高度集成、算力强大和低功耗的优势,非常适合打造高度自主化的无人机系统,目前国内外已有多个科研团队使用他们来落地项目。如果有这方面需求的客户,可在平台提交需求评估。
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