Das Lidar-SoC Surya solll leichter skalierbare und kostengünstigere Lidar-Lösungen für ADAS und autonomes Fahren ermöglichen.

Das Lidar-SoC Surya solll leichter skalierbare und kostengünstigere Lidar-Lösungen für ADAS und autonomes Fahren ermöglichen. (Bild: AdobeStock 129624359, metamorworks)

Das SoC für Hochleistungs-Lidar-Sensoren integriert Hochgeschwindigkeits-Analog-Digital-Wandler als auch digitale Signalverarbeitung, Mixed-Signal- und Software-Technologien von indie, um die zuverlässige Erkennung von Zielen mit großer Reichweite zu ermöglichen. Es kombiniert diese Funktionalitäten mit den Laser- und Sensortechnologien von TeraXion und soll damit ein hohes Maß an Hardware- und Software-Integration bieten.

Surya verfügt über einen softwarekonfigurierbaren Empfänger, Sender und Basisband-Signalprozessor. Der Empfängerteil bietet eine flexible Analog-Digital-Wandlung mit hoher
Bandbreite sowie eine hardware-beschleunigte FFT-Verarbeitungseinheit. Der Sender ermöglicht Wellenformsynthese und Digital-Analog-Wandlung, synchronisiert mit dem Empfänger und den optomechanischen Lidar-Subsystemen. Der Basisband-Signalprozessor ist eine Quad-Core-Tensilica-Software-definierte Signalverarbeitungseinheit zur Erzeugung von Punktwolken.

Zusätzlich integriert das SoC einen 32-Bit-Arm-Cortex-M4F-Überwachungsprozessor mehrere I/Os, die Subsysteme des Lidar überwachen, steuern und synchronisieren, die analoge oder digitale Schnittstellen benötigen. Dazu zählen z.B. optische Front-Ends, Geräte zur Strahlsteuerung, globale Zeitreferenzen wie GPS und Trägheitsmesseinheiten.
Systeme des LiDAR, die analoge oder digitale Schnittstellen benötigen, wie z.B:

Blockschaltbild des Lidar-SoCs Surya
Das Lidar-SoC Surya im Detail: Es integriert Empfänger, Sender, DSPs sowie zahlreiche Schnittstellen und basiert auf einer 32-Bit-Arm-Cortex-M4F-MCU. (Bild: indie Semiconductor)

Darüber hinaus verfügt das SoC über Treiber für den Zugriff auf alle seine Peripheriegeräte und Subsysteme. Seine Prozessoren nutzen die 2-Wire-SWD-Schnittstelle für das Debugging. Mit seiner programmierbaren DSP-Firmware ist das SoC in der Lage, Lidar-Wellenformen für frequenzmodulierte Dauerstrichwellen (FMCW) oder andere kohärent detektierende Lidar-Systeme zu erfassen und zu verarbeiten.

Typische Lidar-Implementierungen enthalten eine sehr große Anzahl von diskreten ICs mit komplexem PCB-Design, einschließlich Multi-Lane-Hochgeschwindigkeits-SERDES-Schnittstellen zwischen Datenwandlern und dem FPGA. Surya vereinfacht die Signalverarbeitung, indem es alle kritischen Hochgeschwindigkeitsschnittstellen auf dem Chip integriert. Dies reduziert den Stromverbrauch als auch die Komplexität des PCB-Routings und verbessert gleichzeitig Latenz und Durchsatz. Durch die Möglichkeit, die gesamte Firmware sicher von einem Off-Chip-Flash-Speicher zu laden, behält das SoC die Upgrade-Fähigkeit älterer FPGA-Lösungen zur Unterstützung von sich weiterentwickelnden Verarbeitungs- und Wahrnehmungsalgorithmen.

Untergebracht ist das SoC in einem 17 × 17 mm großen FCBGA-Gehäuse mit 400 Pins und 0,8 mm Pitch. Der Betriebstemperaturbereich liegt bei -40 °C bis +85 °C. Das Sampling startet in Q1/2022.

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