受大环境影响，2021年很多企业财报略显平平，但平平之中也不乏亮点---物联网业务的增速让越来越多的企业将其视为营收支柱。经过几年的渗透，物联网应用已逐渐覆盖智慧工业、智慧农业、智慧零售、智慧能源、智慧交通出行等行业。物联网技术深刻影响着现有的行业需求与产业格局。在物联网应用落地阶段，那些简单易用、适用于多种场景、低功耗的物联网方案将在庞大的体量市场脱颖而出。
算力高、智能强、功耗低是目前物联网微处理器技术的关键指征。北京君正是国产微处理器的最早倡导者，在嵌入式CPU领域设计经验丰富，拥有自主研发的XBurst架构。XBurst CPU指令集兼具RISC指令与SIMD指令优势，融合了计算、多媒体加速以及信号处理能力，且在极低的功耗下高速发射指令。
北京君正面向智能物联网市场推出的新一代SoC X2000，采用北京君正自研CPU内核、VPU及ISP等关键技术，是一款高性能、多核跨界处理器。北京君正XBurst®2的首次亮相即使用在X2000上。X2000 CPU内核采用XBurst®2逻辑双核+ XBurst®0三核异构布局，具有应用处理器的出色算力，微控制器实时控制、低功耗的特点。
图像、视频、算力、互联等各方面的强强联合，使X2000成为智能互联时代一款不可多得的主控芯片，既可以作为独立的处理单元使用，也可以多颗X2000分工合作成为一个较大规模的智能单元，进一步加强媒体处理能力和人工智能算力。
X2000特别适用于各类消费和商业的嵌入式应用，如智能商业、智能物联网、智能可穿戴、生物特征和图像识别、音视频编解码等领域。X2000产品亮点非常值得广大用户不断深入挖掘，在产品设计中创新应用。下面我们详细对其算力、三摄、AI能力及低功耗特点进行解读。
独特的三核结构成就非凡算力
X2000是一款面向商业市场的新一代多核异构跨界处理器产品，其算力体现于独特的CPU结构，即XBurst®2逻辑双核+ XBurst®0三核异构布局：主核采用君正最新一代高性能处理器内核XBurst®2，包含128-bit SIMD扩展指令，小核擅长实时控制。值得一提的是，XBurst®是北京君正完全自主知识产权的32位RISC CPU内核，同时兼容MIPS架构、硬件浮点运算单元、内存管理单位。XBurst®2逻辑双核+ XBurst®0三核配置为X2000提供了相当于四核Cortex-A53的能力。
X2000内部集成了丰富的多媒体、互联资源。如下图所示，X2000内部资源与大核、小核的逻辑关系，这是X2000跨界应用的硬件基础。X2000大小核跨界应用的场景分为以下三种：一是小核为大核的运算助力；二是小核与外围接口实现自定义接口；三是小核根据大核任务需要实时控制外部控制。
图：X2000内部资源相对于大核、小核的关系
赋能端侧AI是X2000的重要定位
X2000属于MPU，这个产业定位决定了其有部署端侧AI的使命，同时具备软硬结合的能力。具体来说，硬实力是固化在芯片上的XBurst®2算力、指令集、内存管理、低功耗等；软实力表现在君正团队多年耕耘掌握的自主可控的操作系统、各类物联网应用开发支持套件，以及君正深度神经开放平台MAGIK的训练、优化、部署等。
建立在图像、视频、互联等各方面的强大能力组合之上的AI能力，势必使X2000成为完整的智能单元独立部署于端侧。X2000作为一个端侧AI平台，用户可将君正芯片的应用从IoT提升至AIoT提供了丰富的可能性。此外，多颗X2000分工合作，也可形成强大的AI能力，成就一个较大规模的智能单元或分布式智能系统。
端侧AI，或称嵌入式AI的价值包括：
更快更紧密的交互方式，因为模型在本地执行，延迟小；
更自主的服务方式，因为在没有很好网络的情况下仍然可以很好的提供服务；
更好的保护隐私，因为在本地进行数据收集和处理，数据不必上传。
图：完整、准确理解X2000的应用潜能
X2000广泛的细分应用支持：
检测类：人形检测、人脸检测、宠物检测、活体检测、哭声检测、车辆检测
识别类：人脸识别、文字识别、车牌识别
丰富灵活的节能降耗技术
X2000独特的三核结构不仅提供高算力，而且体现了低功耗技术的新高度，包括CPU架构的低功耗优势、关键IP核的低功耗设计、业界领先的SoC电源与时钟规划三个层次，以及从硬件到软件的全方位设计，节能降耗技术基础扎实。此外，采用28nm制程工艺，更将X2000的功耗降到了“新低度”。
君正的CPU 内核基于MIPS架构，已更新三代。XBurst®2是君正CPU的最新版本。根据嵌入式典型应用场景测试结果，XBurst®2内核算力相当于Cortex-A53的1.3倍，但典型功耗仅相当于Cortex-A53的0.5倍。X2000整个SoC（含128MB LPDDR3）的典型工作功耗<380mW。
图：XBurst®2的典型功耗水平
XBurst®2典型功耗水平低得益于两个方面，分别是MIPS架构的优势以及君正自研CPU内核的优势。XBurst®2基于MIPS32 ISA R5和MIPS SIMD ISA:MSA 128，这种架构确保了该CPU内核在实现高性能的同时，继续保持低功耗特色。XBurst内核积累了大量的技术经验来降低动态和静态功耗水平，这包括：
降低电压、动态管理、降低翻转率、降低电容、各种降低漏电的措施
X2000的机器视觉能力如何实现？
X2000实现了三个摄像头同时接入，其中两个可实现双摄同步，而这仅是其图像输入能力，其图像输出能力表现在VPU模块的编码能力和通信模块的千兆互联能力。这为用户在图像采集传感器种类的选择、多摄像头配合使用模式、图像识别的深度和广度等方面提供了极大的灵活性，为X2000用于机器视觉提供了广阔的技术空间。
X2000的图像处理功能电路由MIPI-CSI 接口电路、ISP视频接口模块（VIC）、ISP内核、图像后处理模块MScaler和摄像头接口模块（CIM）组成。如下图所示。
图：X2000的图像处理能力
X2000有两种摄像头接口：MIPI-CSI和DVP，可以是可见光摄像头，也可以是红外摄像头。
MIPI-CSI接入摄像头：
可接入1个4-lane的摄像头，这种模式下分辨率可达1080P@120fps；
可接入1个或2个2-lane的摄像头，这种模式下每路图像的分辨率可达1080P@60fps；
DVP接入摄像头：
接入1路raw8 / 10 / 12 / YUV42。
将想法变为现实的X2000开发套件
Halley5是北京君正为用户提供的X2000开发套件，包括开发板、开源Linux操作系统、烧录工具和SDK，用于物联网、智能硬件的原型机开发和演示。Halley5是一个开箱即用的智能硬件解决方案，开发者验证和开发十分方便，同时可使物联网设备快速、安全地连接至云服务平台和手机端，缩短开发周期并快速推向市场。
Halley5具有丰富的外设支持，软硬件设计全部开源，支持linux系统、Freertos、OpenHarmony，核心模组邮票孔设计，便于客户进行二次开发，广泛应用于人脸识别、中控面板、可视门铃、二维码门禁和气体检测方案。
图：方案框图
X2000 开发套件采用多板层叠结构：包括核心板（Core）+ 底板（Base）+ OLED 扩展板+Camera 扩展板+ DMIC 板。如上图所示，核心板主要包含 X2000 处理器+ Wi-Fi/BT 模组 + SPI NAND Flash（256MB），以四面邮票孔形式引出；底板包括电源输入以及一些外设的扩展接口，调试接口等。Camera 扩展板支持 4 lane/2 lane/1lane 的MIPI 接口和 8 /10 /12 bit DVP 接口的摄像头。
图：君正Halley5开发板系列套件
图：方案特点
基于X2000核心板的实际应用案例展示
在长期实践中，我爱方案网在各种物联网场景下积累了丰富的基于X2000核心板的项目经验与成果。下面以“智能中控平板”为例，讲述基于X2000的核心板如何帮助客户设计物联网硬件终端产品。该方案操作简单，安装快捷，实现了与云端SAAS互动、语音播报、无线呼叫等功能。
方案简介：智能中控平板基于君正X2000核心板开发设计，性能强劲，采用7寸触摸屏，支持多种分辨率。支持POE网络和WIFI网络，支持多个输入输出接口，支持433通信，支持RFID刷卡。支持语音输入输出。支持485通信。
方案应用场景：智能中控主板可用在KTV、浴足、养老等服务行业或者智能家居等物联网行业。它通过简单的人机交互，实现流程化的管理，让管理更高效，让服务更贴心，让智能无处不在。
来源：我爱方案网 链接：https://www.52solution.com/
