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基于NXP iMX8QM 汽车仪表+车载娱乐双作业系统解决方案
在汽车产业不断的发展下，新型汽车都有一个可使用地图、娱乐和其他功能的资讯面板(所谓的车载娱乐系统)。另一方面，数位仪表板也正在取代传统汽车的仪表板。
现阶段，每个车商所开发数位仪表板与车载娱乐系统，都是由两套独立的芯片系统所完成设计。一套芯片系统负责数位仪表板，另一套芯片系统负责车载娱乐系统。例如：数位仪表板系统可以由i.mx6Q的芯片实现。i.mx6Q的芯片周边必需有独立的电源系统，储存装置，记忆体芯片，再搭配许多的传输界面(如CAN-FD,LIN,Ethernet..)来达到数位仪表板所需的功能。车载娱乐系统可以由i.mx6QP的芯片实现。i.mx6QP的芯片周边也必需有独立的电源系统，储存装置，记忆体芯片，再搭配多媒体界面(如WIFI,BT,USB..)来达到车载娱乐多媒体所需的功能。在这样的架构之下，开发商的所开发的系统就会变得复杂，成本也会居高不下。由上面的例子来看，在两套系统中的"电源系统，储存装置，记忆体芯片"就会使用到两套。
双芯片双系统架构
因此，在基于单芯片之下独立进行双系统的方案就油然而生。这样一来可以开发上节省成本。单芯片系统中，只需要一套的"电源系统，储存装置，记忆体芯片"。基于单芯片之下独立进行双系统，一个系统负责数位仪表板，一个系统负责车载娱乐。应用说明如下：I.MX8QM芯片内部有4个Cortex-A53核芯，2个Cortex-A72核芯，2个Cortex-M4F核芯与2个GC700+的绘图核芯。
1. 规划将2个Cortex-A72核芯，1个GC700+的绘图核芯与1个Cortex-M4F核芯：执行LINUX作业系统，并在LINUX系统上执行数位仪表板的功能。
将I.MX8QM芯片大部分的 IO 接口分配给数位仪表板(如: CAN/LIN BUS, Ethernet, ...)。
数位仪表板在车子需要强大的安全机制。I.MX8QM可以透过Cortex-M4F核芯来完成系统错误回复机制，让驾驶者不至于恐慌。Cortex-M4F核芯也可以用来加速数位仪表板的开机。
2 规划将4个Cortex-A53核芯，1个GC700+的绘图核芯与1个Cortex-M4F核芯：执行Android Auto作业系统，并在Android Auto系统上执行车载娱乐的功能。
将I.MX8QM芯片中多媒体的 IO 接口分配给数位仪表板(如: USB, SD Card, WIFI/BT, HDMI..)。
单芯片双系统
以下为I.MX8QM芯片在单芯片架构执行双系统展示影片：
另外，由于I.MX8QM芯片是最新世代的芯片，通过了ISO26262与ASIL-B在车用市场上的认证。
由于通果这些认证，更能确保I.MX8QM芯片在车用系统上的安全等级。
1. 提供灵活快速的启动机制：I.MX8QM芯片内含Cortex-M4F核芯，灵活使用Cortex-M4F核芯达到快速启动。
快速启动机制
2. 提供显示屏故障转移功能：I.MX8QM芯片内含Cortex-M4F核芯，当Cortex-A 核芯或GPU显示核芯发生问题时，系统将使用Cortex-M4F核芯启动简易显示功能。让驾驶者随时掌握驾驶机讯(油耗，时速..)。
并将重启Cortex-A 核芯或GPU显示核芯，让其能正常工作，启动华丽3D显示功能。
显示屏故障转移功能
基于NXP i.MX8QM的软体架构支援如下：
1. 完整的基于LINUX的YCOTO作业系统的BSP，提供客户快速开发。 随时更新至新的版本(Linux L4.9.88~Linux 4.14.62~Linux 4.14.78...)
2. 完整的ANDROID作业系统的BSP，提供客户快速开发。 随时更新至新的版本(Android N7.1.2-~Android O8.1.0...)
3. 完整的ANDROID AUTO作业系统的BSP，提供客户快速开发。随时更新至新的版本(Android AUTO O8.1.0-~Android AUTOP9.0.0...)
4. 针对QNX作业系统，协助客户快速开发。
5. 另外基于双系统的架构之下，可以提供虚拟机管理程序(Hypervisor) 让客户允许在同一硬件上运行多个全功能的操作系统。提供隔离，管理程序。 在这里，我们所提供的虚拟机管理程序为"XEN"
XEN虚拟机管理程序的好处如下：
它可以让所有的作业系统同时运行在单一芯片的硬体架构上，而且作业系统间为独立运行不相互影响。
XEN虚拟机管理程序(Xen®Hypervisor)
•Xen是一种开源的类型1或裸机虚拟机管理程序，可以在一台计算机（或主机）上并行运行多个操作系统实例或实际上不同的操作系统。
•Xen用作许多不同商业和开源应用程序的基础，例如：服务器虚拟化，基础架构即服务（IaaS），桌面虚拟化，安全应用程序，嵌入式和硬件设备。
•Xen使用户能够提高服务器利用率，整合服务器场，降低复杂性并降低总体拥有成本。
► 场景应用图
► 产品实体图
► 展示版照片
► 方案方块图
► 单芯片独立双作业系统[数位仪表(Linux)+车载娱乐系统(Android Auto)]
► 实际应用: 单芯片独立双作业系统[数位仪表(Linux)+车载娱乐系统(Android)]
► 核心技术优势
-借助先进的全芯片硬体虚拟化和域保护，实现高速多操作系统平台部署
-跨4x FHD萤幕或1x 4K萤幕，部署丰富、完整的独立图形
-借助SafeAssure®故障恢复显示屏控制器，确保所有显示屏始终运行
-借助强大的视觉管道和音频处理子系统，整合视觉和语音识别交互
-借助引脚和电源兼容封装和软体友好复制准确IP块，快速部署多款产品
-Android™*，Linux®*，FreeRTOS，QNX™*，Green Hills®，Dornerworks* XEN™*
-汽车AEC-Q100等级3 (-40°至125° C Tj)，芯片通过ISO26262 ,ASIL-B
-恩智浦的10年和15年产品长期供货计划提供全面支持
► 方案规格
【处理器复合体】
-内核复合体#1: 4x Cortex-A53
-内核复合体#2: 2x Cortex-A72
-2x Cortex-M4F
-1个HIFI4 DSP
【多媒体】
-16 Vec4-Shader GPU，32计算单元OpenGL* ES 3.0和Vulkan*支持硬体曲面细分【和几何渲染】
-分割GPU架构支持2x 8着色器内核
-视觉扩展
-4k h.265解码，1080p h.264编码
【数据连接】
-2x PCIe 3.0 (2通道或2x 1通道)
-双千兆以太网，带音频视频桥接(AVB)
-1x MLB150，3x Flex-CAN
-2x 12位ADC (每个8通道)
-1x USB 3.0，2x USB 2.0，带PHY
-3x SD 3.0和eMMC 5.0
-4x SPI，2x ESAI，5x SAI，1x键盘
-5x i2C (高速)，8x i2C (低速)
-1x SPDIF，2x MPEG-2 T/S
-1x FPGA接口(QuadSPI)
【显示】
-2x 显示处理器控制器，带在线混合和WARP
-SafeAssure故障恢复功能(每DPC)
-2x 4通道MIPI DSI
-2x 4通道MIPI CSI
-2x LVDS
-1x HDMI* 2.0 TX，带HDCP* 2.2，1x eDP* 1.2，1x DP* 1.4
-1x HDMI 1.4 RX，带HDCP 2.2
【安全性】
-高可靠引导，SHE
-TRNG，AES-128，AES-256，3DES，ARC4，RSA4096，SHA-1，SHA-2，SHA-256，【MD-5】
-RSA-1024，2048，3072，4096和安全密钥存储
-防篡改引脚(有源和无源)
-在线加密引擎(AES-128)
【存储器】
-64位LPDDR4和DDR4支持
-1x OctoSPI或2x QuadSPI
-SATA 3.0 (或1x PCIe 3.0 1通道)
【温度】
-汽车AEC-Q100等级3 (-40°至125° C Tj)，工业(-40°至105° C Tj)，消费电子(-20°至105° C Tj)
【高级电源管理】
-推荐的PMIC：PF8200：面向i.MX 8和i.MX 8X系列的电源管理集成电路
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基於NXP i.MX8QM 墊子座艙方案。在單一芯片下，同時運行兩個作業系統來實現"汽車儀表-Linux"與"車載娛樂-Android"
文章出处：大联大
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发表于 2020-9-16 15:31:54
沉默卡
照妖镜
发表于 2020-12-8 13:28:55
