Controller grafico avanzato di Fujitsu disponibile sulla sport car futuristica Artega GT

di Marco Commenta

Controller grafico avanzato di Fujitsu disponibile sulla sport car futuristica Artega GT
Artega non è soltanto il nome dell’autovettura, ma anche della società fondata da Klaus Dieter Frers, CEO di paragon. L’idea era di progettare un’auto sportiva del futuro che utilizzasse tutte le più moderne tecnologie senza sottostare ai vincoli imposti dalle aspettative e dalla tradizione delle case automobilistiche. Il frutto di questo approccio è stato un modello ricco di innovazioni tecnologiche, caratterizzato da un pannello strumenti LCD riconfigurabile basato sul controller grafico “Jade” di FME.
Il pannello strumenti consiste in un display a colori ad alta risoluzione da 10,2 pollici (800 x 480 pixel) e uno strumento analogico dual-pointer a controllo digitale caratterizzato dall’aspetto di un orologio di altissimo livello. Questo pannello, che visualizza la velocità dell’auto e i giri del motore, rappresenta una novità assoluta, brevettata a livello mondiale.

Nel settore automobilistico è forte la tendenza ad abbandonare i tradizionali strumenti meccanici presenti sul cruscotto a favore delle loro rappresentazioni grafiche su pannelli LCD. Recenti studi hanno però evidenziato che, se da un lato i guidatori apprezzano i vantaggi offerti da questa nuova tecnologia, dall’altro continuano a preferire il look tradizionale e la consueta disposizione degli strumenti.

Nella sport car Artega GT il pannello strumenti si contraddistingue per la presenza di un unico grande strumento meccanico centrale, mentre tutti gli altri strumenti vengono resi graficamente dal controller “Jade” e proiettati su uno schermo LCD. Per fare ciò è necessario un controller capace di riprodurre sofisticata grafica tridimensionale comprensiva anche delle ombre che circondano gli strumenti, in modo da replicare l’aspetto dei tradizionali indicatori meccanici.

Questa è un’applicazione tipica per il SoC “Jade”. In qualità di System-on-Chip, “Jade” non è soltanto un controller grafico, ma incorpora la CPU ARM 9, un processore totalmente sintetizzabile comprendente una CPU RISC migliorata a 32 bit basata sulla tecnologia Jazelle (Java Acceleration), 16kB di cache istruzioni, 16kB di cache dati, 16kB di ITCM, 16kB di DTCM e una MMU (Memory Management Unit). Queste caratteristiche in realt¨¤ fanno del SoC “Jade” un sottosistema grafico single-chip che può essere controllato esternamente attraverso il semplice invio di informazioni come, ad esempio, “visualizzare il livello dell’olio motore alle coordinate x, y, z”. Questa unità single-chip è in grado di calcolare tutte le informazioni necessarie, generare la grafica e pilotare il display. Il risultato è rappresentato da un pannello strumenti digitale che riproduce con un impressionante grado di realismo gli strumenti meccanici tradizionali e può essere configurato per rispondere alle specifiche esigenze dell’utente.

Introdotto nel 2007, il dispositivo “Jade” è il primo componente di una nuova famiglia di controller grafici prodotti da Fujitsu, nonch¨¦ il primo SoC (System-on-Chip) sviluppato dalla società a integrare il potente core a 32 bit ARM926EJ-S con il processore grafico avanzato Fujitsu “Coral PA”.

Basato sulla nuova tecnologia di processo CMOS a 90 nm sviluppata da Fujitsu, il chip Jade è ottimizzato per applicazioni che richiedono prestazioni di calcolo elevate unitamente a sofisticate funzionalità grafiche bi-/tri-dimensionali. Il dispositivo si rivolge ad applicazioni quali, ad esempio, sistemi di navigazione fissi e mobili, cruscotti grafici, unità HUD (Head Up Display), sistemi di entertainment per bordo auto, terminali POS (Point-Of-Sale) e pannelli di controllo industriali.

Il processore Coral PA sviluppato da Fujitsu fornisce funzionalità avanzate per applicazioni grafiche embedded, quali sistemi di infotainment per bordo auto, che richiedono sofisticate capacità di rendering e visualizzazione. Tali funzionalità comprendono un engine di rendering per accelerazione grafica 2D/3D, un processore geometrico compatibile con trasformazioni in virgola mobile per la perfetta riproduzione di animazioni, e una funzione dual-display (2 uscite digitali RGB) per la visualizzazione di contenuti indipendenti su due schermi.

Disponibile con un package BGA da 484 pin, questo dispositivo è alimentato con tensioni di 3,3V (I/O), 1,8V (DDR2) e 1,2V (interna) ed è progettato per operare in una gamma di temperature compresa tra -40 e +85°C.

Tra le altre caratteristiche del dispositivo si segnalano un’interfaccia ETM9 (medium) e JTAG ICE, DMA a 8 canali e timer a 32 bit. La frequenza del core è di 320MHz (generata da PLL on-chip). Le periferiche on-board comprendono una memoria DDR2 unificata per interfaccia 320Mbps (fino a 128MB), un’interfaccia host parallela flash/SRAM con engine di decodifica crittografica; interfacce Parallel ATA, SD-Card, CAN, Media LB, USB 2.0 (Host e Function), ADC, DAC, I2C, I2S, PWM, SPI, UART, GPIO e un’unità interrupt esterna.

Tra le altre caratteristiche salienti del dispositivo si segnalano:

¡ñ Unità di texture mapping (fino a 4096×4096)
¡ñ Unità Bit-Blt (fino a 4096×4096)
¡ñ Funzioni Alpha Bit-Blt e ROP2
¡ñ 6 layer di visualizzazione sovrapposti (Windows)
¡ñ Alpha plane e valore alfa costante per ciascun layer
¡ñ Due ingressi video digitali (vari formati supportati tra cui YUV, RGB e ITU656)
¡ñ Video scaler (scalabilità verticale)
¡ñ Controllo di luminosità, contrasto e saturazione video
¡ñ Funzioni built-in di alpha blending, anti-aliasing e chroma-key

Sono supportati risoluzione di schermo da 320×240 fino a 1024×768.

Disponibilità e supporto
Per il supporto allo sviluppo applicativo e la valutazione funzionale, Fujitsu mette a disposizione schede di prova unitamente a uno starter kit stand-alone per tutti i controller grafici che permette di collaudare le funzioni e le applicazioni in fase di sviluppo. Il kit comprende esempi di codice sorgente per vari tipi di applicazioni, annotazioni e la API Fujitsu Graphics.

Accolta con entusiasmo da tutti gli esperti impegnati a promuovere l’innovazione nel settore automotive, la sport car Artega GT è esposta negli spazi espositivi di FME all’Embedded World (Stand 314, Padiglione 12).

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