长沙景嘉JM5400图形处理芯片性能

http://www.jingjiaelec.com/a/cha ... n/20141119/200.html
1、产品概述

JM5400是长沙景嘉微电子股份有限公司推出的一款高性能、低功耗的图形处理芯片（GPU），具有完全自主知识产权。JM5400采用全新的架构设计，基于65nm CMOS工艺实现，可广泛应用于有高可靠性要求的图形生成及显示等领域。
JM5400能够高效完成2D、3D的图形加速功能，提供了多种丰富的外设接口，在芯片上集成了1GB的DDR3存储器，支持两路多种格式的外视频在图形上进行开窗、缩放、旋转以及叠加显示。提供符合OpenGL规范的驱动程序，全面支持国产CPU和国产操作系统。


2、主要性能指标
工    艺：65nm CMOS时钟频率：内核时钟频率最大550MHz，存储器时钟频率最大800MHz
主机接口：PCI 2.3规范，33/66MHz
存 储 器：片上封装两组DDR3存储器，每组位宽32位，共1GB容量渲染能力：含4条渲染流水线，550MHz时，像素填充率为2.2G pixels/s
工作电压：VCC(IO)=3.30V，VCC(内核)=1.00V
工作温度：-55℃ ~+125 ℃
存储温度：-60℃ ~+150 ℃
ESD：≥2000V
功    耗：功耗不超过6W，内部各功能模块可独立关闭，可进一步减少功耗
封    装：FCBGA 1331脚，MCM封装
尺    寸：37.5mm x 37.5mm

3、主要功能
（1）2D图形生成功能
○ 高效的128位数据引擎，每个周期能同时处理多个像素；
○ 支持块拷贝（BITBLT）、矩形填充、单色扩展；
○ 支持32bpp(ARGB8888)/16bpp(RGB565)模式；
○ 硬件光标支持至64x64x32bpp，并带有透明度。

（2）3D图形生成功能
○ 支持完整的3D图元：点、线段、三角形、条带、扇形、四边形，支持平滑着色和单调着色；
○ 在裁剪坐标下对点、线和三角形图元执行平截头体裁剪；
○ 独立的硬件几何变换单元和裁剪单元；
○ 支持纹理透视校正；
○ 支持点的反走样和线段的反走样，支持线段的点画模式；
○ 支持剪取测试、模板测试、深度测试和Alpha测试，支持多边形偏移；
○ 支持颜色掩码，深度掩码，模板掩码模式；
○ 含四条渲染流水线，每周期可产生4个像素；
○ 支持6种纹理图片格式和类型，支持最大到4096x4096的纹理图片大小；
○ 支持二维纹理，支持点采样、双线性纹理过滤 ，支持最大8个等级的MipMap纹理；
○ 支持替换、贴花、调制、添加、混合等多种纹理函数；
○ 支持24位的Z（深度）缓存和8位的模板缓冲区；
○ 支持像素的逻辑操作和位掩码操作；
○ 支持外视频做纹理；
○ 绘图区分辨率最大支持到4096x4096。      

（3）外视频功能
○ JM5400支持两路外视频输入 ；
○ 视频输入接口支持CCIR656、YUV422、YUV444视频格式；
○ 支持外视频信号特征值检测，支持外视频位置检测、调整；
○ 视频输入接口支持VESA标准的RGB视频输入或YUV视频输入，适应无DE信号的输入视频；
○ 视频输入接口支持视频信号检测功能；
○ 视频输入接口单像素时支持最大分辨率1600x1200@60Hz，双像素输入时可支持1920x1440@75Hz。   

（4）开窗显示功能
○ 两路图形输出上可同时开两个窗口，窗口内容为两路外视频的任意一路；
○ 每个窗口同图形ALPHA叠加、字符叠加（字符ALPHA支持亮度对比度调节前和调节后两种模式）、色键功能；
○ 在同一路图形上支持两个窗口进行ALPHA叠加、字符叠加（字符ALPHA支持亮度对比度调节前和调节后两种模式）、色键功能；支持两个窗口叠加后继续同图形进行叠加；
○ 每个窗口最小可缩小到32X32，最大可放大到2048X2048；
○ 每个窗口在每路图形上具备独立调色板功能；
○ 每个窗口对比度调整支持快速寄存器方式；
○ 每个窗口内容支持任意角度旋转。

（5）显示控制功能
JM5400提供两路独立的显示控制器，6路独立的显示输出接口，每路独立的显示输出接口上，均可显示两路显示控制器中的任意一路；
○ 每路显示控制器支持内同步和外同步输出方式 ；
○ 每路显示控制器支持逐行与隔行两种输出方式 ；
○ 每路显示控制器支持单双像素两种模式；
○ 每路显示控制器支持最大输出分辨率4096x4096（每路显示控制器最大的工作频率为185MHz，既在单像素模式下，每路显示控制器支持185MHz的像素频率；在双像素模式下，每路显示控制器支持370MHz的像素频率）；
○ 每路显示控制器支持调色板功能；
○ 每路显示控制器支持对比度调整支持快速寄存器方式；
○ 每路显示控制器支持888和565两种模式；
○ 每路显示控制器时序支持VESA标准、自定义时序以及隔行输出模式；
○ 每路显示控制器上支持24位真彩色硬件光标，最大为64X64 ；
○ 两路显示控制器完全独立，任何一路的调整不影响另一路的正常显示。

（6）显示输出功能
JM5400提供6路独立的显示输出接口，这6路独立的显示输出接口分别是两路LVTTL显示输出接口、两路VGA显示输出接口、两路LVDS显示输出接口；
○ LVTTL显示输出接口
l 可配置成24位的单像素或48位双像素数字输出接口；
l 可与当前流行的大部分TMDS，TV，HDMI发送器实现对接；
l 单像素时分辨率支持到1600x1200@65Hz（像素频率不超过185MHz）；
l 双像素时分辨率支持到2560x1600@60Hz（像素频率不超过370MHz ）；
○ LVDS显示输出接口
l 支持单通道和双通道输出，每个通道包含4组数据差分对和1组时钟差分对；
l 支持24bitVESA模式、LDI模式以及18bit模式，完全支持ANSI/TIA/EIA-644标准；
l 单像素（单通道）时分辨率支持到1280x800@60Hz（像素频率不超过92MHz）；
l 双像素（双通道）时分辨率支持到1600x1200@65Hz（像素频率不超过184MHz ）；
l 独立的Power Down模式；
○ VGA显示输出接口
l 内置3个10位转换精度的DAC，对应CRT模式时的R、G、B三组视频分量，只支持单像素输出；
l 内置了带隙、偏压以及满量程校准电路，负载自动检测电路；
l 分辨率支持到1600x1200@65Hz（像素频率不超过185MHz） ；
l 独立的Power Down模式。

（7）开机画面功能
通过管脚可设置两种开机模式；
○ 无开机画面；
l 上电后输出两路1024╳768@60Hz的蓝屏画面；
○ 有开机画面；
l 通过SPI接口读入外部配置数据，显示开机画面；
l 前景色和背景色可配置；
l 两路显示分辨率可独立配置，分辨率大小可任意指定；
l 开机画面最大支持到512 ╳ 512；
l 提供软件开发工具自动生成开机画面的外部配置数据。

（8）异常处理功能
○ 开启异常报警功能时，JM5400将自动检测绘图、外视频的异常情况，并根据相应的寄存器配置，对异常情况进行报警；
○ 内置绘图看门狗；
○ 可自动或外部主动对两路输入的外视频的行同步、场同步或时钟频率进行检测；
○ 提供四个异常报警画面，分别对应两路图形和两路输入外视频；
○ 提供自动切换异常报警画面和外部主动切换异常报警画面两种模式

（9）功耗管理
○ 采用65nm，1.0V CMOS工艺的单芯片解决方案；
○ 每个主要功能模块均有独立的门控时钟和复位进行控制，软件可以完全独立的进行控制，用以关闭不需要工作的模块，以减少总体功耗。

（10）驱动程序
○ 遵循OpenGL规范的驱动程序
○ 符合OpenGL 1.5的驱动程序；
○ 辅助支持二维GUI编程；
○ 在驱动程序层面提供字库显示支持；
○ 提供标准的开发接口，支持用户程序的移植，保护用户的软件产品；
○ 能够支持多种CPU和操作系统，如VxWorks、REWORKS、中标麒麟等操作系统，全面支持国产CPU和国产操作系统。


http://www.jingjiaelec.com/a/cha ... n/20141119/200.html
1、产品概述

JM5400是长沙景嘉微电子股份有限公司推出的一款高性能、低功耗的图形处理芯片（GPU），具有完全自主知识产权。JM5400采用全新的架构设计，基于65nm CMOS工艺实现，可广泛应用于有高可靠性要求的图形生成及显示等领域。
JM5400能够高效完成2D、3D的图形加速功能，提供了多种丰富的外设接口，在芯片上集成了1GB的DDR3存储器，支持两路多种格式的外视频在图形上进行开窗、缩放、旋转以及叠加显示。提供符合OpenGL规范的驱动程序，全面支持国产CPU和国产操作系统。


2、主要性能指标
工    艺：65nm CMOS时钟频率：内核时钟频率最大550MHz，存储器时钟频率最大800MHz
主机接口：PCI 2.3规范，33/66MHz
存 储 器：片上封装两组DDR3存储器，每组位宽32位，共1GB容量渲染能力：含4条渲染流水线，550MHz时，像素填充率为2.2G pixels/s
工作电压：VCC(IO)=3.30V，VCC(内核)=1.00V
工作温度：-55℃ ~+125 ℃
存储温度：-60℃ ~+150 ℃
ESD：≥2000V
功    耗：功耗不超过6W，内部各功能模块可独立关闭，可进一步减少功耗
封    装：FCBGA 1331脚，MCM封装
尺    寸：37.5mm x 37.5mm

3、主要功能
（1）2D图形生成功能
○ 高效的128位数据引擎，每个周期能同时处理多个像素；
○ 支持块拷贝（BITBLT）、矩形填充、单色扩展；
○ 支持32bpp(ARGB8888)/16bpp(RGB565)模式；
○ 硬件光标支持至64x64x32bpp，并带有透明度。

（2）3D图形生成功能
○ 支持完整的3D图元：点、线段、三角形、条带、扇形、四边形，支持平滑着色和单调着色；
○ 在裁剪坐标下对点、线和三角形图元执行平截头体裁剪；
○ 独立的硬件几何变换单元和裁剪单元；
○ 支持纹理透视校正；
○ 支持点的反走样和线段的反走样，支持线段的点画模式；
○ 支持剪取测试、模板测试、深度测试和Alpha测试，支持多边形偏移；
○ 支持颜色掩码，深度掩码，模板掩码模式；
○ 含四条渲染流水线，每周期可产生4个像素；
○ 支持6种纹理图片格式和类型，支持最大到4096x4096的纹理图片大小；
○ 支持二维纹理，支持点采样、双线性纹理过滤 ，支持最大8个等级的MipMap纹理；
○ 支持替换、贴花、调制、添加、混合等多种纹理函数；
○ 支持24位的Z（深度）缓存和8位的模板缓冲区；
○ 支持像素的逻辑操作和位掩码操作；
○ 支持外视频做纹理；
○ 绘图区分辨率最大支持到4096x4096。      

（3）外视频功能
○ JM5400支持两路外视频输入 ；
○ 视频输入接口支持CCIR656、YUV422、YUV444视频格式；
○ 支持外视频信号特征值检测，支持外视频位置检测、调整；
○ 视频输入接口支持VESA标准的RGB视频输入或YUV视频输入，适应无DE信号的输入视频；
○ 视频输入接口支持视频信号检测功能；
○ 视频输入接口单像素时支持最大分辨率1600x1200@60Hz，双像素输入时可支持1920x1440@75Hz。   

（4）开窗显示功能
○ 两路图形输出上可同时开两个窗口，窗口内容为两路外视频的任意一路；
○ 每个窗口同图形ALPHA叠加、字符叠加（字符ALPHA支持亮度对比度调节前和调节后两种模式）、色键功能；
○ 在同一路图形上支持两个窗口进行ALPHA叠加、字符叠加（字符ALPHA支持亮度对比度调节前和调节后两种模式）、色键功能；支持两个窗口叠加后继续同图形进行叠加；
○ 每个窗口最小可缩小到32X32，最大可放大到2048X2048；
○ 每个窗口在每路图形上具备独立调色板功能；
○ 每个窗口对比度调整支持快速寄存器方式；
○ 每个窗口内容支持任意角度旋转。

（5）显示控制功能
JM5400提供两路独立的显示控制器，6路独立的显示输出接口，每路独立的显示输出接口上，均可显示两路显示控制器中的任意一路；
○ 每路显示控制器支持内同步和外同步输出方式 ；
○ 每路显示控制器支持逐行与隔行两种输出方式 ；
○ 每路显示控制器支持单双像素两种模式；
○ 每路显示控制器支持最大输出分辨率4096x4096（每路显示控制器最大的工作频率为185MHz，既在单像素模式下，每路显示控制器支持185MHz的像素频率；在双像素模式下，每路显示控制器支持370MHz的像素频率）；
○ 每路显示控制器支持调色板功能；
○ 每路显示控制器支持对比度调整支持快速寄存器方式；
○ 每路显示控制器支持888和565两种模式；
○ 每路显示控制器时序支持VESA标准、自定义时序以及隔行输出模式；
○ 每路显示控制器上支持24位真彩色硬件光标，最大为64X64 ；
○ 两路显示控制器完全独立，任何一路的调整不影响另一路的正常显示。

（6）显示输出功能
JM5400提供6路独立的显示输出接口，这6路独立的显示输出接口分别是两路LVTTL显示输出接口、两路VGA显示输出接口、两路LVDS显示输出接口；
○ LVTTL显示输出接口
l 可配置成24位的单像素或48位双像素数字输出接口；
l 可与当前流行的大部分TMDS，TV，HDMI发送器实现对接；
l 单像素时分辨率支持到1600x1200@65Hz（像素频率不超过185MHz）；
l 双像素时分辨率支持到2560x1600@60Hz（像素频率不超过370MHz ）；
○ LVDS显示输出接口
l 支持单通道和双通道输出，每个通道包含4组数据差分对和1组时钟差分对；
l 支持24bitVESA模式、LDI模式以及18bit模式，完全支持ANSI/TIA/EIA-644标准；
l 单像素（单通道）时分辨率支持到1280x800@60Hz（像素频率不超过92MHz）；
l 双像素（双通道）时分辨率支持到1600x1200@65Hz（像素频率不超过184MHz ）；
l 独立的Power Down模式；
○ VGA显示输出接口
l 内置3个10位转换精度的DAC，对应CRT模式时的R、G、B三组视频分量，只支持单像素输出；
l 内置了带隙、偏压以及满量程校准电路，负载自动检测电路；
l 分辨率支持到1600x1200@65Hz（像素频率不超过185MHz） ；
l 独立的Power Down模式。

（7）开机画面功能
通过管脚可设置两种开机模式；
○ 无开机画面；
l 上电后输出两路1024╳768@60Hz的蓝屏画面；
○ 有开机画面；
l 通过SPI接口读入外部配置数据，显示开机画面；
l 前景色和背景色可配置；
l 两路显示分辨率可独立配置，分辨率大小可任意指定；
l 开机画面最大支持到512 ╳ 512；
l 提供软件开发工具自动生成开机画面的外部配置数据。

（8）异常处理功能
○ 开启异常报警功能时，JM5400将自动检测绘图、外视频的异常情况，并根据相应的寄存器配置，对异常情况进行报警；
○ 内置绘图看门狗；
○ 可自动或外部主动对两路输入的外视频的行同步、场同步或时钟频率进行检测；
○ 提供四个异常报警画面，分别对应两路图形和两路输入外视频；
○ 提供自动切换异常报警画面和外部主动切换异常报警画面两种模式

（9）功耗管理
○ 采用65nm，1.0V CMOS工艺的单芯片解决方案；
○ 每个主要功能模块均有独立的门控时钟和复位进行控制，软件可以完全独立的进行控制，用以关闭不需要工作的模块，以减少总体功耗。

（10）驱动程序
○ 遵循OpenGL规范的驱动程序
○ 符合OpenGL 1.5的驱动程序；
○ 辅助支持二维GUI编程；
○ 在驱动程序层面提供字库显示支持；
○ 提供标准的开发接口，支持用户程序的移植，保护用户的软件产品；
○ 能够支持多种CPU和操作系统，如VxWorks、REWORKS、中标麒麟等操作系统，全面支持国产CPU和国产操作系统。