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8255芯片高通SA8255SA8775SA8770深度分析

发布时间 : 2024-11-23

作者 : 小编

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高通SA8255SA8775SA8770深度分析

高通SA8255/SA8775/SA8770三款芯片大约在2022年初完成设计，这三款芯片差别极小。其中， SA8255/SA8775主要区别是SA8775多了两个通用DSP，AI算力最高达到了72TOPS，而SA8255的AI算力最高为48TOPS。SA8775与SA8770只有CPU频率差别，SA8770的CPU频率最高是2.1GHz，SA8775是2.35GHz。SA8255定位于高端座舱领域，SA8775定位于舱驾一体，实际上要求不高的话SA8255也能做舱驾一体。

QAM8775P内部框架图

图片来源：网络

从第三代开始，高通都采用模块出售，不再单独出售芯片，SA8775也是如此，模块型号是QAM8775P，QAM8775P模块尺寸为65.0 mm×65.0 mm×4.55 mm(最大)，封装是BGM1573B封装。QAM8775P模块的关键组件包括SA8775P SoC、4个PMM8650AU电源管理IC、1个第三方电源管理IC和3个315ball LPDDR5 SDRAM封装。LPDDR5还是由美光提供，容量合计可能是12GB。

SA8775外接框架图

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SA8775内部框架图

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QAM8775P的电源架构

图片来源：网络

上图是QAM8775P的电源架构，座舱类应用只需要4个电源管理，舱驾一体则多了一个第三方的ASIL-D级的电源管理芯片。从电源管理型号PMM8650推测高通的ADAS芯片SA8650与SA8775应该也是差不多的设计。

PMM8650AU电源管理内部框架图

图片来源：网络

第三方的ASIL-D级电源管理芯片可能来自NXP或英飞凌，ASIL-D级电源管理芯片按照SEooC进行开发，在相对恶劣的安全假设条件下，按照IEC ER62380标准获得芯片的失效率，并针对其失效模式和失效分布实现硬件安全机制和芯片冗余设计，经过大量的仿真验证以及故障注入测试，通过FTA、FMEDA、DFA等安全分析方式，计算其SPMF、LFM、PMHF指标满足功能安全标准建议要求。同时无需软件来实现其模拟和逻辑自检，还为系统的MCU及外设芯片，甚至外围电路被动器件的失效监测都提供了安全机制。这些牵涉模拟数字的混合芯片并非高通擅长的，所以采用了第三方的芯片。

CPU部分，SA8775与比较老的产品SA8295是非常接近的，SA8775采用两簇八核心设计，内核为Kryo 680 Gold Prime，SA8295的四个大核心则是Kryo 695，最高频率是2.5GHz，四个中核心是Kryo 670 Gold，最高频率2.05GHz，而SA8775的8核心完全相同，最高运行频率都是2.35GHz。Kryo 680 Gold Prime和Kryo 695一样都是基于ARM Cortex-X1而来的，Kryo 670 Gold则是基于ARM Cortex-A78，最终SA8295与SA8775的CPU算力相差甚微，SA8295是220kDMIPS，SA8775是230kDMIPS，顺便讲一下，加了5G基带版本的SA8295是高通为微软笔记本电脑打造的8cx Gen3的CPU。缓存上，SA8295是8MB的L3缓存，SA8775是4MB的L3缓存，SA8775的L2缓存是512kB，可能比SA8295的中核心要高一倍。

GPU部分，SA8775使用Adreno 663，算力为1.1-1.3TFLOPS，相对SA8295的Adreno 695高达3TFLOPS的算力是逊色不少，不过舱驾一体对GPU算力需求不多，同时也可能是成本的考虑，从占成本最多的CPU和GPU来分析，推测SA8775的价格应该比SA8295要低10%-20%。

SA8295的安全管理模块框架

图片来源：https://bbs.16rd.com/thread-608773-1-1.html#pid1306981

SA8775安全岛

图片来源：https://bbs.16rd.com/thread-608773-1-1.html#pid1306981

SA8775用安全岛取代了SA8295的安全管理模块SMSS，安全岛内有4核心的ARM Cortex-R52做实时性控制。安全岛主要包括网络集成、健康监测、通用资源、根与安全几个部分，对于主域主要是安全超时和动态电气隔离，实现失效恢复和重启，不过应该主要是针对存储部分。其他几个部分都是常规设计，如内建自测试的BIST，能达到ASIL-B级别，智能驾驶的话，外接一个ASIL-D级的MCU还是少不了的。

AI方面是高通V73架构，包含四个HVX矢量扩展，两个HMX矩阵扩展，最高频率1.5GHz，是基于DSP的架构，L2缓存1MB，还有紧耦合VCTM为8MB。两个通用DSP，最高运行是1.708GHz，拥有1MB的L2缓存，这两个通用DSP是SA8775独有的。

接口方面，拥有8个CAN-FD接口，这一点比英伟达的Orin要强不少，Orin只有两个；以太网接口方面，有4个以太网接口，包括一个RGMII、一个RMII、两个SGMII，其中SGMII最高支持2.5G，相对Orin逊色不少，Orin有6个以太网接口，其中10G级别两个，千兆级别三个，百兆级别一个。

存储方面，存储带宽96比特，支持LPDDR5 3200MHz，大约是77GB/s，这一点远不及英伟达Orin的205GB/s。支持两个UFS3.1，一个Octal SPI Nor Flash。此外还有3MB的系统缓存。

SA8775视频输入输出与处理表现

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综合来看，高通还是比较注重性价比，这也是高通的一贯特色。在高端车型上，SA8775还是要逊色英伟达Orin不少，但价格比英伟达Orin也要低不少。

免责说明：本文观点和数据仅供参考，和实际情况可能存在偏差。本文不构成投资建议，文中所有观点、数据仅代表笔者立场，不具有任何指导、投资和决策意见。

基于接口芯片8255的扩展方法解析

一般说来，可编程接口芯片都有存储器及地址线，所谓可编程就是指CPU用指令将某数据写入接口芯片的某个存储器，接口芯片在接到CPU送来的数据后，自动翻译该数据，然后执行该数据所代表的动作。

不同的CPU对接口芯片的处理方式不同，某些CPU将接口芯片的存储器和CPU本身使用的存储器区别对待，将对接口芯片存储器的操作称为I/O操作，而对CPU本身使用存储器的操作称为存储器操作，并且I/O操作和存储器操作使用不同的指令，这种方式叫I/O端口的独立编址方式。

这种方式的优点是I/O端口不占用存储器的地址空间，存储器空间和I/O空间独立，缺点是CPU中要单独设置I/O端口访问指令，增加CPU的复杂度，INTEL公司的8086系列就是采用的这种结构。

另一种处理方式为将接口芯片的存储器当外部数据存储器对待，而不需要单独设置I/O端口的访问指令，这种方式称为统一编址，8051就是采用的这种方式。

下面我们介绍一下接口芯片8255。

8255是一个并行接口扩展芯片。它有一个8位的待扩展并行接口D0-D7，三个扩展后的8位并行接口PA，PB，PC。四个存储器，PA口存储器，PB口存储器，PC口存储器和控制口存储器，这四个存储器由它的两条地址线AO，A1来选择。

当A1A0为00的时候，8255将D0-D7与PA接通

当A1A0为01的时候，8255将D0-D7与PB接通

当A1A0为10的时候，8255将D0-D7与PC接通

当A1A0为11的时候8255将D0-D7与内部控制寄存器接通

假设将两片8K的数据存储器和一片8255混合扩展成CPU的外部数据据存储器，它们的片选信号的接法采用译码方式。

译码器74139的输入端接CPU的P2.5和P2.6。

当P2.6和P2.5为00时，译码器输出端YO有效，选中第一片数据存储器，可知第一片存储器的逻辑地址为0000H-1FFFH以及8000H-9FFFFH，每个物理单元有两个逻辑地址

当P2.6和P2.5为01时，译码器输出端Y1有效，选中第二片存储器，第二片存储器的地址为2000H-3FFFH以及0AOOOH-OBFFFH。

当P2.6和P2.5为10时，译码器输出端Y2有效，选中8255，，则8255的逻辑地址4000H-5FFFH，以及0C000H-0DFFFH。

当P2.6和P2.5为11时，译码器输出端Y3有效，没有存储器被选中，即这种情况下的地址为无效地址，包括6000H-7FFFH，和0E000H-OFFFFH。

高通SA8255SA8775SA8770深度分析

基于接口芯片8255的扩展方法解析

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