方案概述

主板是由本公司，针对自助设备，数字标牌，POS ，游戏，轻办公等行业基于RK3288, CPU:CORTEX-A17四核，GPU:MALI T764 开发开发的一款ARM主板支持硬件软件看门狗，定时开关机功能。

该主板长147MM宽101M 标准3.5寸，丰富的IO 如图所示：

主板接口以及配制列：

瑞芯微RK3288

2014年04月13日，香港春季电子展拉开序幕，国内一线芯片厂商瑞芯微携带新款处理器RK3288在香港湾仔会议展览中心1号馆展出。跑分王、游戏王、超清王，RK3288集多种优势于一身，是全球首款ARM全新架构内核芯片，还是全球第一个最新Mali-T76x系列GPU的芯片，以及全球第一个4Kx2K 硬解H.265视频的芯片。

基本参数

CPU十大特性

GPU五大特性

详细介绍

跑分王：全球首款Cortex-A17芯片

瑞芯微RK3288处理器采用Cortex-A17，其最大的特点就是与Cortex-A15一样采用完全乱序执行架构，其性能提升有着立竿见影的效果。双指令译码、双地址产生器(AGU)、多指令派发(multi issue)等特别架构的设计，使得Cortex-A17在指令执行效率上有相当大的提升，正是基于以上改进，在同样的频率下，Cortex-A17的单线程性能要比Cortex-A9有40%的提升，而频率高达1.8GHz的RK3288性能较上一代RK3188有50%的性能提升。

游戏王：Mali-T764系列GPU的芯片

在之前RK3188处理器中，瑞芯微使用的GPU Mali-400一直是RK3188的

软肋。而在最新的RK3288处理器中，GPU采用Mali T76X系列GPU，Mali T764核心最大特点是采用第三代Midgard架构，相比于T62x/65x系列GPU所采用的第二代MIDgard架构，第三代Midgard架构在内部架构上进行了重新设计，特别是大幅度改变了着色器核心的配置方式；着色器数量高达4个着色器核心，是之前的T654的两倍；2400M/s的像素填充率和300M/s的三角形生成率相对于过去获得了成倍的提升。

超清王：支持4Kx2K 实时硬解H.265、HDMI2.0

瑞芯微RK3288是支持4Kx2K，以及硬解H.265视频的芯片，带给用户清

晰的视觉享受作为更有效率的高清压缩格式，H.265标准已经成为了各视频网站的救命稻草。与H.264相比，H.265使用了大小浮动的编码单位以及更先进的帧内预测模式，同画质的情况下使用H.265的视频可比H.264节省一半的带宽。瑞芯微RK3288是业界首款支持4K H.265实时硬件解码的ARM内核芯片，在视频的支持上发挥了其以往的音视频领域的积累优势，真正支持4K视频的输出及播放。[1] 

RK3288最新GPU：Mali -T764详解

第三代midgard架构，火力更足

mali-t764最大特色就是采用第三代midgard架构，在内部架构上进行了重新设计，大幅度改变了着色器核心的配置方式。着色器间的内存同步以及核心群间的scu依然保持。不过核心群间依然采用

独立的l2 缓存和snoop单元，彼此之间的联系通过amba4总线实现，因此可以认为任务的分配可以根据需要实现最佳化。

同时mali-t764还支持gpgpu（通用计算图形处理器）加速复杂和计算密集型算法或操作。rk3288还将在可穿戴设备上大放异彩。rk3288可以辨别出摄像头画面上运动的物体，利用高效的性能进行实时渲染，从而带来更佳的体验，像图像拼接识别、面部识别、笑容识别，地标识别甚至皱眉识别这样的应用都可以轻易实现。

mali-t764进一步加强了对不同api的支持，正式加入了对opengl es3.0、opencl 1.1、directx 11.1以及renderscript的支持。靠这些新加入的api，集成mali-t764gpu的处理器可以显示更为精细的图形，有机会运行在传统的pc平台，让pc软件和移动软件的相互移植变得更为方便。

ARM 帧缓冲压缩，低内存带宽享用高画质

支持ARM 帧缓冲压缩格式也是Mali-T764的一大亮点，这让它可以在运行高画质游戏时缓解内存带宽不足的压力。很多采用Mali-400MP4+视网膜屏幕的平板在最高分辨率模式下都会出现非常卡顿的现象，一大程度上就是显存带宽不足的体现。为解决视频所遇到的内存带宽难题，ARM 开发了 ARM 帧缓冲压缩格式，该格式能够提供快速、实时的无损压缩与解压缩。这降低整个系统对内存带宽的要求，并将相应功耗降低至多达50% 。

此外，Mali-T764在支持OpenGL ES 3.0时还支持ASTC 纹理压缩格式，除了能减少纹理材质的传输大小外，这也让手持设备的高质量游戏得以全面减少纹理材质上的带宽耗损，维持游戏的画面质量又可减少带宽。

瑞芯微RK3288与苹果A7性能对比

着色器对比

苹果新A7处理器采用PowerVR 6核心架构。PowerVR 6架构为统一超标量渲染引擎，着色器阵列设计，以四个着色器为一个SIMD 阵列设计。A7所采用的是IMG PowerVR G6430，4 个SIMD 阵列设计。

瑞芯微RK3288所采用的Mali-T764支持特性并不逊色于A7的PowerVR G6430。Mali-T764采用的是ARM最新的第三代MIDgard架构，也是采用当前PC上GPU一样的统一渲染架构，特点就是在提升通用处理功能的同时，依然保持足够的图形处理效率，包括有64-bit双精度浮点运算和64-bit整数运算，64-bit寻址，shader单元间的内存同步。不过，相对于PowerVR 6430核心所采用分解矢量引擎和scalar引擎的SIMD构架，Mali-T764的运算管线采用128-bit矢量引擎设计，拥有灵活的管线配置。特别是作为Mali –T700系列的最高型号，Mali-T764通过单一的调度机制，每个核心群都会分到相同的处理任务，可以根据需要实现性能最佳化。可以说，如果从硬性配置上，两者势均力敌，但在运算管线设计上Mali-T764更胜一筹。[4] 

图形处理性能，Mali-T764与G6230大致旗鼓相当

A7的PowerVR G6430的性能来看，与A6X处理器PowerVR 554MP4相差不大：同频下浮点性能和iPad4上的SGX554MP4相同，三角填充率及纹理性能是SGX554MP4的两倍。

?Mali-T764每个着色器都配有四个ALU（算数逻辑单元）、一个LSU（本地存储单元）、一个纹理单元。而且Mali-T764的四个着色器族组都拥有独立的共享L2缓存的核心群，四个核心群之间则通过单一的dispatcher，每个核心群都会分到相同的处理任务。更重要的是，各个shader均拥有独立的线程调度，可对各自的管线分配来自各个线程的程序指令，从而使得各个管线可灵活用于执行来自各自线程的指令，这样如果有128条管线，那么就可以同时运行128个线程，而Mali-T764的shader单元最多能够控制800个以上的线程。这种灵活的线程调度方式，让Mali-T764的shader单元拥有更高的运算效率，甚至拥有媲美于桌面PC般的图形性能。

Mali- T760在搭配16个核心600MHz下，色器性能峰值为326.4 GFLOPS、1066M三角形生成率及9600M像素填充率，此时完胜于A7的PowerVR G6430。由于Mali- T764只搭配4个核心，因此性能只有Mali- T760mp16的四分之一，另外mali系列计算浮点为FP16情况下，而其他厂商GPU皆在FP32下计算，因此Mali- T760浮点性能实际上只有宣传数值一半左右的浮点性能，mali T764FP32下浮点为81.6 GFLOPS，实际FP16下浮点大约只有40.8 GFLOPS，而G6230在600mhz下FP16为 76.8GFLOPS，因此T764性能比不上G6230，但差距不太大。[4-5] 

关于瑞芯微

福州瑞芯微电子有限公司(Fuzhou Rockchip Electronics Co,. Ltd.)成立于

2001年，是集成电路设计公司和经国家认可的高新技术企业，精心着眼于移动互联网、数字多媒体芯片设计，是个人移动信息终端SOC解决方案供应商。瑞芯在移动互联网领域有多个完整的自主创新的知识产权群，为中国电子业发展做出积极努力。产品涵盖Android平板电脑、Android电视机顶盒（智能电视）、电子书、WIFI/蓝牙音频解决方案等。瑞芯微连续五届获得中国芯最高荣誉。

瑞芯微总部设在福州，进行芯片核心设计及研发；在北京、深圳以及上海三地均设立分公司，为瑞芯微电子项目研发及市场业务对接平台。

看门狗 （监控芯片）

在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱，会导致程序指针错误，不在程序区，取出错误的程序指令等，都会陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续正常工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果。

看门狗就是定期的查看芯片内部的情况，一旦发生错误就向芯片发出重启信号的电路。看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级。

应用

看门狗电路的应用，使单片机可以在无人状态下实现连续工作，其工作原理是:看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连，该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平（或低电平），这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时，写看门狗引脚的程序便不能被执行，这个时候，看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号，便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号，使单片机发生复位。即程序从程序存储器的起始位置开始执行，这样便实现了单片机的自动复位。

基本原理

看门狗，又叫 watchdog timer，是一个定时器电路，一般有一个输入，叫喂狗(kicking the dog or service the dog），一个输出到MCU的RST端，MCU正常工作的时候，每隔一段时间输出一个信号到喂狗端，给 WDT 清零，如果超过规定的时间不喂狗，（一般在程序跑飞时），WDT 定时超过，就会给出一个复位信号到MCU，使MCU复位. 防止MCU死机. 看门狗的作用就是防止程序发生死循环，或者说程序跑飞。

工作原理：在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数，如果到了一定的时间还不去清看门狗，那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位，所以在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。

硬件看门狗

硬件看门狗是利用了一个定时器，来监控主程序的运行，也就是说在主程序的运行过程中，我们要在定时时间到之前对定时器进行复位。如果出现死循环，或者说PC指针不能回来，那么定时时间到后就会使单片机复位。常用的WDT芯片如MAX813,5045,IMP 813等，价格4~10元不等。