GOWIN FPGAを使用した MIPI PHY ソリューション

MIPIとは、Mobile Industry Processor Interface の略で 、スマートフォン、タブレット、ラップトップなどのモバイル機器のインターフェースに関する標準規格が定義されています。 MIPI はビジネス アライアンスである MIPI Alliance によって開発され管理されています。
GOWINセミコンダクター社は MIPI Alliance のメンバーに加入しています。

従来、MIPI はモバイルアプリケーションでの用途が想定されていましたが、高解像度のイメージ センサーやディスプレイが AI、IoT、自動車、産業機器、医療機器に導入されるケースが増えるにつれ、MIPI への関心はモバイルアプリケーションに限らず広がってきています。

MIPIスタンダードでは、MIPI D-PHY、C-PHY、M-PHY®、および A-PHY® の 4 つの固有の物理 (PHY) 層仕様を定義しています。

GOWINセミコンダクター社は 既に量産されている LittleBee (GW1Nx) および、Arora (GW2Ax) デバイスの両方で、MIPI D-PHYソリューションを提供しています。
特に、新しい製品である Arora-V ファミリ FPGA (GW5Ax) は MIPI C-PHY ハードIPをサポートしたFPGAです。
以下は GOWIN FPGAがサポートするMIPI PHY (ソフト/ハード）の仕様概要です。

GOWINセミコンダクター社は、GW1N-LV2 デバイスで最初の MIPI D-PHY RX ハードIPを開発しました。
この IPコアは MIPI D-PHY 仕様 V1.1 に準拠しており、最大受信データ レートは 1.5Gbps です。

Arora V FPGA ファミリでは、2.5Gbps の D-PHY V1.2 と 2.5Gsps(5.7Gbps) の C-PHY V1.1 の両方のハードIPを開発しました。
詳細な機能を次の表に示します。

GOWIN FPGA のプログラマブル IO (GPIO) は、外部受動抵抗ネットワークを利用してMIPIインターフェースをエミュレートできます。
GPIO ベースの MIPI ソフトPHY ソリューションを使用する大きな利点は、インターフェース実装の柔軟性です。

例えば、VR やドローン システムでは、入力として複数のカメラが必要となり、データが1つの出力に集約される場合があります。
昨今のSoCの中で、このような要件に対応できるものはほとんどありません。

MIPI D-PHY ソフト IP

下図は GPIO を使用して MIPI インターフェースをエミュレートするための受動抵抗ネットワークの実装例を示しています。
最大のパフォーマンスを達成するには、配線と信号の整合性をとることが非常に重要です。

GOWINセミコンダクター社は、GOWIN EDA の IPコア ジェネレーターを通じて、多くの PHY IP に加え、MIPI CSI-2 や MIPI DSI などのプロトコル層のソフトIP を提供します。
次の表は現在利用可能な IPのドキュメント/リファレンスデザインの一覧になります。

GOWINセミコンダクター社の MIPI ハードコアIPは最適化された確かな性能を提供し、ソフトコアIPはFPGAのプログラマビリティを活用して多様なアプリケーションのニーズに適合する比類のない柔軟性を提供します。