RK3582是一款针对基于ARM PC和边缘计算设备、个人移动互联网设备以及8K多媒体应用的低功耗、高性能处理器,并集成了双核心Cortex-A76和四核心Cortex-A55,分别配备NEON协处理器。 许多嵌入式强大的硬件引擎为高端应用提供了优化的性能。RK3582支持8K@30fps的H.264和H.265编码器,高质量JPEG编解码器,专业的图像预处理器和后处理器。 RK3582引入了新一代完全基于硬件的最大4800万像素ISP(图像信号处理器)。它实现了大量算法加速器,如HDR、3A、LSC、3DNR、2DNR、锐化、去雾、鱼眼校正、伽马校正等。
内置NPU支持INT4/INT8/INT16/FP16混合操作,计算能力高达5TOPs。此外,凭借其强大的兼容性,基于TensorFlow/MXNet/PyTorch/Caffe等一系列框架的网络模型可以轻松转换。 RK3582具有高性能的四通道外部存储器接口(LPDDR4/LPDDR4X),能够支持高要求的内存带宽,还提供了一整套外围接口,支持非常灵活的应用。
SoC功能框图
微处理器
- 双核心ARM Cortex-A76 MPCore处理器和四核心ARM Cortex-A55 MPCore处理器,两者都是高性能、低功耗和缓存的应用处理器
- DSU(DynamIQ共享单元)包括L3存储系统、控制逻辑和外部接口,以支持DynamIQ集群
- 完全实现了ARM架构v8-A指令集,ARM Neon高级SIMD(单指令,多数据)支持,加速媒体和信号处理
- ARMv8密码学扩展
- Trustzone技术支持
- 每个Cortex-A76集成64KB L1指令缓存、64KB L1数据缓存和512KB L2缓存
- 每个Cortex-A55集成32KB L1指令缓存、32KB L1数据缓存和128KB L2缓存
- 四核心双核心Cortex-A76和四核心Cortex-A55共享3MB L3缓存
- CPU核心系统的八个独立电源域,支持内部电源开关和根据不同应用场景外部开关
- 电源域CPU_0:第1个Cortex-A55 + Neon + FPU + L1/L2 I/D缓存
- 电源域CPU_1:第2个Cortex-A55 + Neon + FPU + L1/L2 I/D缓存
- 电源域CPU_2:第3个Cortex-A55 + Neon + FPU + L1/L2 I/D缓存
- 电源域CPU_3:第4个Cortex-A55 + Neon + FPU + L1/L2 I/D缓存
- 电源域CPU_4:第1个Cortex-A76 + Neon + FPU + L1/L2 I/D缓存
- 电源域CPU_5:第2个Cortex-A76 + Neon + FPU + L1/L2 I/D缓存
- 两个隔离的电压域支持DVFS,一个用于A76_0和A76_1,另一个用于DSU和Cortex-A55。
存储器组织
- 内部片上存储器
- BootRom
- 支持从以下设备启动系统:
- SPI接口
- eMMC接口
- SD/MMC接口
- 支持通过以下接口下载系统代码:
- USB OTG接口
- 支持从以下设备启动系统:
- VD_LOGIC电压域中的共享存储器
- VD_PMU中的PMU SRAM,适用于低功耗应用
- BootRom
- 外部片外存储器
- 动态存储器接口
- 兼容JEDEC标准LPDDR4/LPDDR4X/LPDDR5
- 支持四个通道,每个通道16位数据宽度
- 支持每个通道最多2个等级(芯片选择)
- 总共最多32GB地址空间
- SDRAM的低功耗模式,如断电和自刷新
- eMMC接口
- 完全符合JEDEC eMMC 5.1和eMMC 5.0规范
- 向后兼容eMMC 4.51和更早版本的规范。
- 支持HS400、HS200、DDR50和传统操作模式
- 支持三种数据总线宽度:1位、4位或8位
- SD/MMC接口
- 兼容SD3.0、MMC ver4.51
- 数据总线宽度为4位
- 灵活的串行闪存接口(FSPI)
- 支持从串行闪存设备传输数据
- 支持1位、2位或4位数据总线宽度
- 支持2个芯片选择
- 动态存储器接口
系统组件
- MCU
- RK3582内部有三个Cortex-M0 MCU
- VD_PMU中的MCU集成了16KB缓存和16KB TCM
- VD_NPU中的MCU集成了16KB缓存和64KB TCM
- PD_CENTER中的MCU集成了32KB TCM
- 集成可编程中断控制器,所有IRQ线连接到GIC用于CPU,也连接到VD_PMU(PMU_M0)和PD_CENTER(DDR_M0)中的MCU
- 集成调试控制器,带JTAG接口
- CRU(时钟和复位单元)
- 支持总共18个PLL以生成所有时钟
- 一个振荡器,带24MHz时钟输入
- 支持各个组件的时钟门控控制
- 支持整个芯片的全局软复位控制,以及每个组件的单独软复位
- PMU(电源管理单元)
- 多种可配置的工作模式,通过不同的频率或自动时钟门控控制或电源域开关控制来节省电力
- 不同模式下有大量的唤醒源
- 支持10个独立的电压域
- 支持45个独立的电源域,可以根据不同的应用场景通过软件进行开关
- 定时器
- 支持12个安全定时器,具有64位计数器和基于中断的操作
- 支持18个非安全定时器,具有64位计数器和基于中断的操作
- 支持两种操作模式:自由运行和用户定义计数,适用于每个定时器
- 支持定时器工作状态检查
- PWM
- 支持16个片上PWMs(PWM0~PWM15),具有基于中断的操作
- 可编程预分频操作到总线时钟,然后进一步分频
- 内置32位定时器/计数器设施
- 支持捕获模式
- 支持连续模式或单次触发模式
- 提供参考模式并输出各种占空比波形
- PWM3、PWM7、PWM11、PWM15针对红外应用进行了优化
- 看门狗
- 32位看门狗计数器
- 计数器从预设值倒数到0,表示超时的发生
- 超时发生时WDT可以执行两种类型的操作:
- 产生系统复位
- 首先产生中断,如果服务程序在第二次超时发生前没有清除,则产生系统复位
- 总共五个看门狗用于CPU和MCU
- 中断控制器
- 支持12个PPI中断源和480个SPI中断源输入来自RK3582内部的不同组件
- 支持16个软件触发中断
- 输入中断电平固定,SPI为高电平敏感,PPI为低电平敏感
- 支持为每个中断源设置不同的中断优先级,且始终可由软件编程
- DMAC
- 基于微代码编程的DMA
- 支持链表DMA功能,以完成散布-收集传输
- 支持包括内存到外设、内存到内存、外设到内存的数据传输类型
- 总共三个嵌入式DMA控制器用于外围系统
- 每个DMAC特点:
- 支持8个通道
- 来自外设的32个硬件请求
- 2个中断输出
- 支持TrustZone技术,每个DMA通道可编程的安全状态
视频编解码器
- 视频解码器
- 实时视频解码支持MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264、H.265、VC-1、VP9、VP8、MVC、AV1
- 内置MMU
- 多通道解码器并行处理较低分辨率
- H.264 AVC/MVC Main10 L6.0:8K@30fps (7680×4320)
- VP9 Profile0/2 L6.1:8K@60fps (7680×4320)
- H.265 HEVC/MVC Main10 L6.1:8K@60fps (7680×4320)
- AVS2 Profile0/2 L10.2.6:8K@60fps (7680×4320)
- AV1 主配置文件8/10bit L5.3:4K@60fps (3840×2160)
- MPEG-2 至 MP:1080p@60fps (1920×1088)
- MPEG-1 至 MP:1080p@60fps (1920×1088)
- VC-1 至 AP级别3:1080p@60fps (1920×1088)
- VP8 版本2:1080p@60fps (1920×1088)
JPEG编解码器
- JPEG编码器
- 基线(DCT顺序)
- 编码器大小从96×96到8192×8192(67M像素)
- 每秒高达9000万个像素
- 内置四个编码单元
- JPEG解码器
- 解码器大小从48×48到65536×65536
- 支持YUV400/YUV411/YUV420/YUV422/YUV440/YUV444
- 支持高达1080P@280fps,每秒560兆个像素
- 支持MJPEG
- 内置四个编码单元
神经处理单元
- 神经网络加速引擎,处理性能高达5TOPS
- 包括三个NPU核心,并支持三个核心协同工作,双核心协同工作,以及独立工作
- 支持整数4,整数8,整数16,浮点16,Bfloat 16和tf32操作
- 内置384KBx3内部缓冲区
- 多任务,多场景并行
- 支持深度学习框架:TensorFlow, Caffe, Tflite, Pytorch, Onnx NN, Android NN等
- 一个隔离的电压域支持DVFS
图形引擎
- 2D图形引擎
- 源格式:ARGB/RGB888/RGB565/YUV420/YUV422/BPP
- 目标格式:ARGB/RGB888/RGB565/YUV420/YUV422
- 最大分辨率:8192×8192源,4096×4096目标
- 块传输和透明模式
- 彩色填充,包括渐变填充和图案填充
- Alpha混合模式,包括全局Alpha,每个像素的Alpha(颜色/Alpha通道分开)和淡入淡出
- 任意非整数缩放比例,从1/8到8
- 0, 90, 180, 270度旋转,x-镜像,y-镜像和旋转操作
- ROP2, ROP3, ROP4
- 支持4k/64k页面大小MMU
- 图像增强处理器
- 图像格式
- 输入数据:YUV420/YUV422,半平面/平面,UV交换
- 输出数据:YUV420/YUV422,半平面,UV交换,Tile模式
- YUV下采样转换从422到420
- 动态图像最大分辨率高达1920×1080
- 去隔行
- 图像格式
视频输入接口
- MIPI接口
- 两个MIPI DC(DPHY/CPHY)组合PHY
- 支持使用DPHY或CPHY
- 每个MIPI DPHY V2.0, 4车道,每车道4.5Gbps
- 每个MIPI CPHY V1.1, 3车道,每车道2.5Gsps
- 两个MIPI CSI DPHY
- 每个MIPI DPHY V1.2, 2车道,每车道2.5Gbps
- 支持将2个DPHY合并为1个4车道
- 支持相机输入组合:
- 2个MIPI DCPHY + 2个MIPI CSI DPHY(2车道),总共支持4个相机输入
- 2个MIPI DCPHY + 1个MIPI CSI DPHY(4车道),总共支持3个相机输入
- 两个MIPI DC(DPHY/CPHY)组合PHY
- DVP接口
- 一个8/10/12/16位标准DVP接口,高达150MHz输入数据
- 支持BT.601/BT.656和BT.1120 VI接口
- 支持像素时钟、水平同步、垂直同步的极性配置
图像信号处理器
- 视频捕获(VICAP)
- 支持BT601, BT656, BT1120
- 支持接收六个接口的MIPI CSI/DSI,每个接口多达四个ID
- 支持五种CSI数据格式:RAW8/10/12/14, YUV422
- 支持三种HDR模式:虚拟通道模式、识别码模式、行计数器模式
- 支持RAW数据直接传输到ISP0/1
- 最大输入
- 48M:8064×6048@15双ISP
- 32M:6528×4898@30双ISP
- 16M:4672×3504@30单ISP
- 3A: 包括AE/直方图、AF、AWB统计输出
- FPN: 固定模式噪声去除
- BLC: 黑电平校正
- DPCC: 静态/动态坏点群集校正
- PDAF: 相位检测自动对焦
- LSC: 镜头阴影校正
- Bayer-2DNR: 空间Bayer-原始去噪
- Bayer-3DNR: 时域Bayer-原始去噪
- CAC: 色差校正
- HDR: 3帧合并为高动态范围
- DRC: HDR动态范围压缩,色调映射
- GIC: 绿色不平衡校正
- Debayer: 先进的自适应去马赛克与色差校正
- CCM/CSM: 颜色校正矩阵;RGB2YUV等
- Gamma: Gamma输出校正
- Dehaze/Enhance: 自动去雾和效果增强
- 3DLUT: 3D-Lut颜色调色板为客户
- LDCH: 水平方向的镜头失真
- YUV-2DNR: 空间YUV去噪
- Sharp: 图像锐化和边界过滤
- CMSK: 隐私掩码
- GAIN: 图像局部增益
- 支持多传感器重用ISP
- 鱼眼校正(FEC)
- 输入模式和数据格式
- 支持光栅: YUV422SP, YUV422I, YUV420
- 输出模式和数据格式
- 光栅: YUV422SP, YUV422I, YUV420
- FBCE: YUV422SP, YUV420SP
- 支持16×8, 32×16两种密度
- 支持高达4倍的缩减因子
- 分辨率128×128~4095×4095
- Y插值: 双三次; C插值: 双线性
- 输入模式和数据格式
显示接口
- HDMI/eDP TX接口
- 支持两个HDMI/eDP TX组合接口,但每个接口的HDMI和eDP不能同时工作
- 支持每个接口的x1, x2和x4配置
- 支持HDMI FRL的所有数据速率:3, 6, 8, 10和12Gbps
- 支持eDP的1.62Gbps, 2.7Gbps和5.4Gbps
- 支持HDMI TX高达7680×4320@60Hz,eDP的4K@60Hz
- 支持HDMI TX的RGB/YUV(高达10bit)格式
- 支持eDP的RGB, YCbCr 4:4:4, YCbCr 4:2:2和8/10位每分量的视频格式
- 支持HDMI TX的DSC 1.2a
- 支持HDMI TX的HDCP2.3,eDP的HDCP1.3
- DP TX接口
- 支持一个DP TX 1.4a接口,与USB3.1 Gen1组合
- 支持每个接口的1/2/4车道
- 支持1.62Gbps, 2.7Gbps, 5.4Gbps和8.1Gbps串行器
- 支持高达7680×4320@30Hz
- 支持RGB/YUV(高达10bit)格式
- 支持单流传输(SST)
- 支持USB Type-C上的DP Alt模式
- 支持HDCP2.3, HDCP 1.3
- MIPI DSI接口
- 支持2个MIPI DPHY 2.0或CPHY 1.1接口
- 支持4数据车道和DPHY每车道4.5Gbps最大数据速率
- 支持3数据三元组和CPHY每三元组2.0Gsps最大数据速率
- 支持最大分辨率4K@60Hz
- 支持左右模式的双MIPI显示
- 支持RGB(高达10bit)格式
- 支持DSC 1.1/1.2a
- BT.1120视频输出接口
- 支持高达1920×1080@60Hz
- 支持RGB(高达8bit)格式
- 高达150MHz数据速率
视频输出处理器
- 视频端口
- 视频端口0,最大输出分辨率:7680×4320@60Hz
- 视频端口1,最大输出分辨率:4096×4320@60Hz
- 视频端口2,最大输出分辨率:4096×4320@60Hz
- 视频端口3,最大输出分辨率:2048×1080@60Hz
- 集群0/1/2/3
- 最大输入和输出分辨率4096×4320
- 支持AFBCD
- 支持RGB/YUV/YUYV格式
- 支持缩放比例4~1/4
- 支持旋转
- ESMART 0/1/2/3
- 最大输入和输出分辨率4096×4320
- 支持RGB/YUV/YUYV格式
- 支持缩放比例8~1/8
- 支持4个区域
- 叠加
- 支持最多8层叠加:4个集群/4个esmart
- 支持RGB/YUV域叠加
- 后处理
- HDR
- HDR10/HDR HLG
- HDR2SDR/SDR2HDR
- 3D-LUT/P2I/CSC/BCSH/DITHER/CABC/GAMMA/COLORBAR
- HDR
- 写回
- 格式:ARGB8888/RGB888/RGB565/YUV420
- 最大分辨率:1920×1080
音频接口
- I2S0/I2S1带8个通道
- 多达8个通道的TX和8个通道的RX路径
- 音频分辨率从16位到32位
- 采样率高达192KHz
- 提供主模式和从模式,软件可配置
- 支持3种I2S格式(正常,左对齐,右对齐)
- 支持4种PCM格式(早期,晚期1,晚期2,晚期3)
- 支持TDM正常,1/2周期左移位,1个周期左移位,2个周期左移位,右移位模式的串行音频数据传输
- I2S、PCM
- I2S和PCM模式不能同时使用
- I2S2/I2S3 带2个通道
- 多达2个通道的TX和2个通道的RX路径
- 音频分辨率从16位到32位
- 采样率高达192KHz
- 提供主模式和从模式,软件可配置
- 支持3种I2S格式(正常,左对齐,右对齐)
- 支持4种PCM格式(早期,晚期1,晚期2,晚期3)
- I2S和PCM模式不能同时使用
- SPDIF0/SPDIF1
- 支持将两个16位音频数据存储在32位宽位置
- 支持双相位格式立体声音频数据输出
- 支持在32位宽样本数据缓冲区中左对齐或右对齐的16到31位音频数据
- 支持在线性PCM模式下传输16位,20位,24位音频数据
- 支持非线性PCM传输
- PDM0/PDM1
- 多达8个通道
- 音频分辨率从16位到24位
- 采样率高达192KHz
- 支持PDM主机接收模式
- 数字音频编解码器
- 支持2通道数字DAC
- 支持I2S/PCM接口,主从模式
- 支持16位样本分辨率
- 支持每个数字DAC通道的三种混合模式
- 支持音量控制
- VAD(声音活动检测)
- 支持从I2S/PDM读取声音数据
- 支持声音幅度检测
- 支持多麦克风阵列数据存储
- 支持电平组合中断
连接性
- SDIO接口
- 兼容SDIO3.0协议
- 4位数据总线宽度
- GMAC 10/100/1000M以太网控制器
- 支持一个以太网控制器
- 支持10/100/1000-Mbps数据传输速率和RGMII接口
- 支持10/100-Mbps数据传输速率和RMII接口
- 支持全双工和半双工操作
- USB3.1 Gen1
- 支持USB3.1 Gen1,等同于USB3.2 Gen1和USB3.0,最高5Gbps数据传输速率
- 内置1个USB3.1 OTG接口,与DP TX组合(USB3OTG_0)
- 内置1个USB3.1主机接口,与组合PIPE PHY2组合(USB3OTG_2)
- 兼容规范
- 通用串行总线3.0规范,版本1.0
- 通用串行总线规范,版本2.0(不包括USB3OTG_2)
- 通用串行总线可扩展主机控制器接口(xHCI),版本1.1
- 支持控制/批量(包括流)/中断/等时传输
- USB3.1 Gen1同时进行IN和OUT传输
- 描述符缓存和数据预取用于提高高延迟系统中的系统性能
- USB 2.0中的LPM协议(不包括USB3OTG_2)和USB3.1 Gen1的U0,U1,U2和U3状态
- USB3.1 Gen1设备特性
- 多达10个IN端点,包括控制端点0
- 多达6个OUT端点,包括控制端点0
- 多达16个端点传输资源,每个端点一个
- 灵活的端点配置,适用于多个应用程序/USB设置配置模式
- 硬件处理ERDY和突发
- 基于流的批量端点,控制器自动启动数据移动
- 等时端点与等时数据在数据缓冲区
- USB3.1 Gen1 xHCI主机特性
- 支持多达64个设备
- 支持1个中断器
- 支持1个USB2.0端口(不包括USB3OTG_2)和1个超高速端口
- 支持标准或开源xHCI和类驱动程序
- USB3.1 Gen1双角色设备(DRD)特性
- 静态设备操作
- 静态主机操作
- 基于ID的USB3.1/USB2.0 OTG A设备和B设备,USB3OTG_2仅支持USB3.1 Gen1
- 不支持USB3.1/USB2.0 OTG会话请求协议(SRP),主机协商协议(HNP)和角色交换协议(RSP)
- 其他特性
- USB2.0 PHY支持电池充电检测
- USB3OTG_0支持USB Type-C和DP Alt模式
- USB3OTG_2 PHY与PCIE和SATA组合
- USB 2.0主机
- 兼容USB 2.0规范
- 支持两个USB 2.0主机
- 支持高速(480Mbps)、全速(12Mbps)和低速(1.5Mbps)模式
- 支持增强型主机控制器接口规范(EHCI),版本1.0
- 支持开放主机控制器接口规范(OHCI),版本1.0a
- 组合PIPE PHY接口
- 支持两个组合PIPE PHY,带有PCIe2.1/SATA3.0/USB3.1控制器
- 组合PIPE PHY0支持以下接口之一
- SATA
- PCIe2.1
- 组合PIPE PHY2支持以下接口之一
- SATA
- PCIe2.1
- USB3.1 Gen1
- PCIe2.1接口
- 兼容PCI Express基础规范修订版2.1
- 每个PCIe2.1接口支持1条车道
- 仅支持根复合体(RC)
- 支持5Gbps数据传输速率
- SATA接口
- 兼容串行ATA 3.1和AHCI修订版1.3.1
- 支持eSATA
- 每个SATA接口支持1个端口
- 支持6Gbps数据传输速率
- SPI接口
- 支持5个SPI控制器(SPI0-SPI4)
- 支持两个芯片选择输出
- 支持串行主和串行从模式,软件可配置
- I2C主机控制器
- 支持9个I2C主机(I2C0-I2C8)
- 支持7位和10位地址模式
- 软件可编程时钟频率
- I2C总线上的数据传输速率可达标准模式下100k位/秒,快速模式下400k位/秒
- UART接口
- 支持10个UART接口(UART0-UART9)
- 嵌入式两个64字节FIFO分别用于TX和RX操作
- 支持5位,6位,7位,8位串行数据传输或接收
- 标准异步通信位,如开始,停止和奇偶校验
- 支持不同的输入时钟以实现UART操作高达4Mbps波特率
- 支持所有UART的自动流控制模式
- CAN总线
- 支持3个CAN总线
- 支持CAN 2.0B协议
- 支持传输或接收CAN标准帧
- 支持传输或接收CAN扩展帧
- 支持传输或接收数据帧,远程帧,过载帧,错误帧和帧间隔
其他
- 多组GPIO
- 所有GPIO都可用来生成中断
- 支持电平触发和边缘触发中断
- 支持电平触发中断的可配置极性
- 支持可配置的上升沿,下降沿和双边沿触发中断
- 支持可配置的上拉方向(弱上拉和弱下拉)
- 支持可配置的驱动强度
- 温度传感器(TS-ADC)
- 支持用户定义模式和自动模式
- 在用户定义模式下,start_of_conversion可以完全由软件控制,也可以由硬件生成
- 在自动模式下,可配置高温/低温报警中断的温度
- 在自动模式下,可配置系统重置的温度
- 支持7通道TS-ADC,每个通道的温度标准可配置
- 温度范围-40~125°C,温度分辨率1°C
- 逐次逼近ADC(SARADC)
- 12位分辨率
- 采样率高达1MS/s
- 6个单端输入通道
- OTP(一次性可编程存储器)
- 支持32Kbit空间,更高4k地址空间是非安全部分。
- 支持安全模式下的读写字掩码。
- 支持最大32位OTP编程操作。
- 支持最大16字OTP读取操作。
- 可读取编程和读取状态。
- 记录编程失败地址。
- 封装类型
- FCCSP1253L(本体:17mm x 17mm;球体尺寸:0.26mm;球体间距:0.4mm)