《DNK210使用指南 -CanMV版 V1.0》第二章 Kendryte K210簡介

正点原子發表於2024-06-26

第二章 Kendryte K210簡介

1)實驗平臺:正點原子DNK210開發板

2)章節摘自【正點原子】DNK210使用指南 - CanMV版 V1.0

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本章將對Kendryte K210進行簡單的介紹,帶領讀者瞭解Kendryte K210是什麼?有什麼資源?能做什麼?讓讀者對Kendryte K210有一個基本的瞭解。
本章分為如下幾個小節:
2.1 初識Kendryte K210
2.2 Kendryte K210資源簡介

2.1 初識Kendryte K210
Kendryte K210(勘智K210)是嘉楠科技(Canaan)於2018年9月釋出的一款人工智慧晶片,整合了機器視覺與機器聽覺的能力,定位於人工智慧與邊緣計算領域。Kendryte K210使用臺積電(TSMC)超低功耗的28奈米制程,具有雙核64位處理器,擁有較好的功耗效能、穩定性與可靠性。
Kendryte K210的特點主要有以下幾個方面:
1,具備機器視覺能力。
2,具備機器聽覺能力。
3,更好的低功耗視覺處理速度與準確率。
4,具備卷積人工神經網路硬體加速器KPU,可高效能進行卷積人工神經網路運算。
5,TSMC 28nm先進製程,溫度範圍-40℃到125℃,穩定可靠。
6,支援韌體加密,難以使用普通方法破解。
7,獨特的可程式設計IO陣列,使產品設計更加靈活。
8,低電壓,與相同處理能力的系統相比具有更低功耗。
9,3.3V/1.8V雙電壓支援,無需電平轉化,節約成本。
Kendryte K210具備機器視覺能力,透過嘉楠科技完全自主研發的神經網路加速器IP,可以在超低功耗下進行高速卷積神經網路計算,以獨立且實時地實現基於卷積神經網路的目標檢測或影像分類,以及人臉檢測和人臉識別等機器視覺任務。
同時Kendryte K210也具備了機器聽覺能力,其晶片上自帶高效能麥克風陣列音訊處理器,可以在不佔用CPU資源的前提下,對實時聲源定向與波束成形等的計算進行硬體加速,從而實現聲源定向、聲場成像、波束成形、語音喚醒和語音識別等功能。
Kendryte K210的圖片,如圖2.1.1所示:

圖2.1.1 Kendryte K210


此外,Kendryte K210也是一顆效能強勁的MCU,它包含了RISC-V 64位雙核CPU(Central Processing Unit,中央處理器),主頻高達400MHz(可超頻至600MHz),並且每個核心都內建了獨立的FPU(Floating Point Unit,浮點運算單元)。Kendryte K210包含的用於加速計算卷積人工神經網路的KPU和用於處理麥克風陣列輸入的APU是其機器視覺與機器聽覺這兩大核心功能的基礎。同時Kendryte K210還具備了快速傅立葉變換加速器,可以進行高效能複數FFT計算。
因此對於大多數機器學習演算法,Kendryte K210都具備高效能的處理能力。
2.2 Kendryte K210資源簡介
Kendryte K210採用了BGA144的封裝,在8x8x0.953mm的體積下封裝了豐富的引腳資源和外設資源,Kendryte K210的硬體資源,如表2.2.1所示:

表2.2.1 Kendryte K210硬體資源表

從上表中可以看出,Kendryte K210不僅擁有強勁的效能,並且還擁有豐富的硬體資源,這些硬體資源大大地擴充套件了Kendryte K210上兩顆RISC-V 64位CPU的應用場景。
在機器視覺、機器聽覺與機器學習演算法的應用場景下,KPU、APU和FFT可以針對應用場景下的專門計算作硬體加速,這使得Kendryte K210可以高效能且低功耗地勝任這些應用場景。
在安全加密的應用場景下,Kendryte K210包含的AES和SHA256可以相對於軟體,以極快的速度完成ECB、CBC、GCM模式下等多種Key長度的加解密運算和SHA-256的計算。
在音影片採集與音訊輸出的應用場景下,DVP和I2S將為其提供相應的硬體介面。其中,DVP採集到的影像資料可以直接一併或單獨地轉發給AI模組或者記憶體,以實現高效的機器視覺處理。
在控制與通訊的應用場景下,Kendryte K210包含了眾多控制與通訊的外設,例如:UART、UARTHS、GPIO、GPIOHS、I2C、SPI、TIMER,這些外設提供了Kendryte K210在控制與通訊應用場景下的能力。
此外,Kendryte K210包含的SRAM、FPIOA、WDT、RTC和DMAC等外設也為Kendryte K210在各個應用場景下靈活、穩定且高效的執行提供了保障。
關於Kendryte K210更詳細的介紹,可以檢視Kendryte K210的資料手冊倉庫(https://github.com/kendryte/kendryte-doc-datasheet.git),讀者可以在A盤Kendryte K210參考資料Kendryte K210資料手冊中找到這個倉庫的存檔。

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