12.4. 征程Journey5简介

征程Journey5 （简称J5）是地平线2021年面向自动驾驶AUTO领域推出的低功耗、高性能算法处理器。

计算能力方面，J5内置了八核Cortex-A55 CPU, 双核Vision P6 DSP及双核BPU (Brain Processing Unit) 算法加速器， 其中BPU加速器采用了全新一代的贝叶斯 (Bayes) 架构设计，可提供128TOPS的BPU算力。

注解

  • BPU是地平线自研的加速核，在设计过程中具体结合了Auto的场景需求，从算法、计算架构、编译器三个方面进行了软硬协同优化， 使得在功耗不变前提下提高数倍的计算性能。

  • J5内置了贝叶斯架构的BPU核，它极大提升了对先进CNN网络的支持，同时大大降低了DDR带宽占用率， 可提供实时像素级视频分割和结构化视频分析等能力。

图像处理能力方面，J5内置了2个高性能ISP图像处理模块，每个ISP模块可支持2x4k/8M@30fps图像处理， 可以支持多帧曝光宽动态 (HDR)，可以在严苛光照场景下得到高质量图像。 同时还支持各种主流CFA，如：RGGB、RCCC、RGBIR 2x2、RCCB、RCCG和RYYCy等。

此外，J5 ISP还提供了包括黑电平补偿 (black level correction)，缺陷像素检测与校正(defect pixel detection and correction)， 图像降噪 (spatial noise reduction)，色差矫正(chromatic aberration correction)，镜头矫正(lens shading correction)， 去马赛克(demosaicing)等多种能力，同时我们还提供了专有的ISP修改工具，用于赋能客户调整ISP参数和图像效果。

想更多了解J5计算平台的其他方面能力，您可以联系地平线技术支持人员或销售人员为您进行介绍。

为了让您更好的使用J5计算平台的算法能力，我们提供完整的开发板套件、算法开发平台以及围绕计算平台而打造的各种行业方案， 您可以参考后续相关章节进行了解。

下面为您简单介绍J5的片上系统和外设。

12.4.1. 片上系统

J5计算平台功能框图如下图所示：

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  • CPU规格：采用八核Cortex-A55作为主控CPU。

  • BPU规格：采用双核地平线第三代贝叶斯 (Bayes) 架构的BPU。

  • DSP规格：包含两个可编程的Vision P6 DSP模块，可用于CV计算加速；同时可以用神经网络计算。 该DSP支持SIMD和VLIW计算架构提升计算效率，频率最高到650MHz。 DSP可配置成256 8x8 MAC，总共达到0.67TOPS。

注解

J5内置的2个BPU Core，为业务层面的模型调度提供了非常灵活的多核调度能力。

单帧单核：将单次模型推理手动调度到单个BPU Core上进行，从而针对检测+分类等场景，可以将全图检测高优先级模型与一些低优先级模型进行物理隔离。

在DDR等资源未达到瓶颈的情况下， 单帧单核 可以保证两个BPU核的调度推理隔离。 多线程多帧双核 场景可以实现推理FPS的双倍提升。 针对大模型， 多线程多帧双核 则会由于双核调度的开销，无法实现FPS的双倍提升。 关于高效使用双核BPU的更多信息，请参考 BPU SDK API手册 章节来了解相关技术细节。

地平线J5处理器严格按照功能安全要求和流程进行设计，集成多种安全机制，可对硬件故障进行快速检测和响应，符合ASIL-B标准。

12.4.2. 片内外设接口

  • 支持4路2.5G MIPI CSI RX接口

  • 支持2路2.5G MIPI CSI TX接口

  • 支持1路DVP接口

  • 支持8路I2C接口

  • 支持4路SPI master接口和2路SPI slave接口，其中有1路SPI master和1路SPI slave接口复用

  • 支持4路UART接口

  • 支持4路CANF-FD接口

  • 支持2路1Gb Ethernet接口，其中eth0接口支持TSN（时间敏感网路）

  • 支持1路PCIe Gen3 2Lane接口

  • 支持16 LPWM接口和2路PWM接口

  • 支持1路EMMC和1路SD/SDIO接口

  • 支持1路OSPI接口连接nor/hyper/nand flash

  • 支持64bit LPDDR4/4X memory接口

  • 支持2路I2S接口