定位:边缘 AI、机器视觉、工控网关、视频采集盒子;核心板 B2B/金手指/堆叠 SOM 形态,底板完成接口引出,支持商规/工业宽温版本,Linux/Android 双系统适配。
一、接口资源规划(RK3588 原生 PHY 约束)
RK3588 内置 2 路 GMAC 千兆 MAC,1 路 PCIe 3.0 x4(可拆分:x4 / x2+x2 / x1+x1+x1+x1),2 组 MIPI DSI(显示)、最多 4 组 MIPI CSI(相机),DPHY/CPHY 混合,高速 PHY 存在复用冲突,是定制第一卡点。
1.1 双网口两种落地路线(二选一)
方案 | 原生双千兆(优先推荐) | PCIe 扩展双 2.5G |
实现方式 | GMAC0 + GMAC1 直出 → 外接 RTL8211 / YT8531 千兆 PHY,双千兆 RJ45 | GMAC 一路 + PCIe x1 挂 RTL8125 / YT8821 2.5G PHY;或两路全部 PCIe 扩展双 2.5G |
优势 | CPU 原生 MAC,驱动成熟、无 PCIe 带宽抢占,适合网关、工控、NVR | 高带宽视觉/数据采集场景,满足大流量上传需求 |
限制/风险 | 只能千兆,无法原生 2.5G | 占用 PCIe 通道;若同时跑 NVMe SSD、PCIe 采集卡需做带宽预算拆分;需调 PCIe RC 驱动、中断、DMA |
适用场景 | 普通工控 / AI 盒子 | 多路 4K 相机、高速推流、软路由 |
1.2 PCIe 方案配置(RC 模式)
RK3588 默认为主控(Root Complex),原生提供 PCIe 3.0 x4,支持 Bifurcation 拆分。常用拆分方案:
方案 A:PCIe 3.0 x4 单路 → M.2 M-key NVMe SSD(存储优先)
方案 B:PCIe 3.0 x2 + x2 → 一路 2.5G 网口 + 一路 PCIe 外设(采集卡/加速卡)
方案 C:PCIe 3.0 x1 × 4 → 多路低速 PCIe 设备(多网口、5G 模块)
注意:RK3588 还有两组 Combo PHY(PCIe 2.1 / SATA / USB3 复用),SATA 和 PCIe 2.1 互斥,不能同时用,原理图阶段必须锁定功能取舍。
1.3 MIPI 接口(CSI 相机 + DSI 显示)
MIPI DSI:2×4L DPHY,最高 4K@60Hz,双屏异显;适配工业屏、触控屏。
MIPI CSI:4 组 DPHY,支持多种组合:
4×4L 单相机(4K@60)
2×4L + 2×2L 多路相机(机器视觉主流:2 路 4K + 2 路 1080P)
DPHY/CPHY 混配,支持 OV13850、IMX415、IMX577 等主流 Sensor
硬件约束:MIPI 差分对严格等长、阻抗 100Ω 差分;电源 LDO、时钟、复位、ISP 时序必须配套,否则随机丢帧、花屏;CSI 和 DSI PHY 部分引脚复用,要提前分配。
二、核心板 SOM 规格(可定制)
项目 | 规格 |
SOC | RK3588 / RK3588J(工规) |
内存 | 4GB / 8GB / 16GB LPDDR4X / LPDDR5(最高 32GB) |
存储 | eMMC 64G / 128G / 256G,可选 SD 卡 |
PMIC | RK806-2 双 PMIC(高负载、AI 满跑更稳),工业版增加电源冗余、浪涌防护 |
连接器 | B2B 200pin / 314pin SODIMM 金手指 / 邮票孔 |
温度 | 商规 0~70℃;工业宽温 -40~85℃(器件筛选、PCB 阻抗、散热重设计) |
尺寸 | 55×70mm / 82×53mm 标准 SOM,也可按结构定制小板 |
三、底板硬件设计落地要点(高速板重点)
1. PCB 叠层:推荐 8 层板;DDR、PCIe、MIPI、GMAC 高速差分做阻抗控制(100Ω 差分),参考 RK 官方 EVB stackup。
2. 布局分区:
DDR 紧贴 RK3588,点对点走线,等长严格匹配
PCIe、MIPI、GMAC 高速区域远离开关电源、电感,减少 EMI
网口 PHY 靠近 RJ45,隔离变压器就近放置,增加 ESD 防护(TVS、共模电感)
3. 电源与散热:
AI + 多路视频同时跑,RK3588 功耗可达 7~12W;预留散热焊盘、导热过孔,按需加散热片/温控风扇
各路 LDO 给 MIPI Sensor、PHY 独立供电,减少电源噪声引发的相机丢帧
4. 防护:工业版本增加网口防雷、ESD、电源反接、过流保护;EMC 整改(CE / FCC / GB/T 17626)。
四、软件交付清单(定制配套)
固件:U-Boot、Linux Kernel(5.10 / 6.1)、rootfs、Android 12 / 14
驱动:双网口 PHY 驱动、PCIe RC 驱动、MIPI CSI/DSI、ISP、NPU、温控
工具链:RK 官方 SDK、rknn-toolkit2、相机调试工具、网络流量测试工具
调试支持:串口、ADB、远程调试;双网口静态路由、VLAN、网桥配置脚本
量产配套:烧录工具、量产镜像、分区表、OTA 升级方案
五、典型落地场景方案套餐
场景 1:工业视觉网关(推荐)
核心板:RK3588 SOM 8G + 64G
接口:原生双千兆(GMAC)+ PCIe 3.0 x4(M.2 NVMe)+ 2×MIPI CSI 4L(双 4K 相机)+ 1×MIPI DSI(显示)
用途:本地 AI 检测、视频存储、双网口隔离(内网相机 + 外网上传)
场景 2:高速采集盒子
核心板:RK3588 SOM 16G + 128G
接口:GMAC 千兆 + PCIe 扩展 2.5G(双 2.5G)+ 4×MIPI CSI 多路相机
用途:多相机同步采集、实时推流、AI 推理
场景 3:NVR / 边缘存储
双千兆 + PCIe NVMe 大容量存储 + MIPI 输出本地显示
六、定制交付流程
1. 需求确认:网口速率、PCIe 外设(NVMe/2.5G/5G)、MIPI 相机数量、温区、连接器、结构、认证
2. 原理图评审:重点核对 PHY 复用冲突、电源树、高速信号分配
3. PCB Layout + SI 仿真:PCIe、MIPI、DDR 信号完整性仿真
4. 样板打样、硬件调试:电源、阻抗、眼图测试
5. 驱动移植、联调:相机采集、网络吞吐量、PCIe 稳定性、NPU 压力测试
6. 可靠性测试:高低温、老化、振动、ESD
7. 量产输出:BOM、Gerber、固件、量产测试程序
七、风险前置提醒(踩坑点)
PHY 复用冲突:Combo PHY(PCIe 2.1 / SATA / USB3)一旦选定功能,其他功能不能用,前期必须锁定。
PCIe 带宽争抢:PCIe 扩展 2.5G 网口 + NVMe 同时跑,高流量下会出现带宽瓶颈,需要拆分 bifurcation。
MIPI 相机时序:不同 Sensor 的复位、时钟、ISP 寄存器差异大,多路同步相机要做硬件触发 + 软件时序对齐。
散热:多路相机 + NPU 满载,不加散热极易降频、丢包、相机离线。
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