AM64x是Sitara工业级异构Arm处理器系列的扩展。AM64x专为工业应用而设计，例如电机驱动器和可编程逻辑控制器（PLC），它们需要实时处理以及与应用程序处理的通信的独特结合。AM64x结合了两个Sitara的具有TSN功能的千兆位PRU-ICSSG实例，其中包括多达两个Arm Cortex-A53内核，多达四个Cortex-R5F MCU和一个Cortex-M4F MCU。
AM64x的架构旨在通过高性能R5F，紧密耦合的存储体，可配置的SRAM分区以及进出外设的专用低延迟路径来提供一流的实时性能，从而可以快速地将数据移入和移出外设。 SoC。这种确定性架构允许AM64x处理伺服驱动器中的紧密控制回路，而FSI，GPMC，PWM，sigma delta抽取滤波器和绝对编码器接口等外设则有助于实现这些系统中的许多不同架构。
Cortex-A53提供了Linux应用程序所需的强大计算元素。TI的Processor SDK Linux提供了Linux和实时（RT）Linux，并每年更新为最新的长期支持（LTS）Linux内核，引导程序和Yocto文件系统。AM64x通过可配置的内存分区实现Linux应用程序与实时流之间的隔离，从而帮助将Linux世界与实时世界联系起来。可以将Cortex-A53分配为严格在Linux的DDR范围之外工作，并且可以将内部SRAM分解为各种大小，以供Cortex-R5F一起使用或独立使用。
AM64x中的PRU-ICSSG提供了运行千兆位TSN，EtherCAT，PROFINET，EtherNet / IP和各种其他协议所需的灵活的工业通信功能。此外，PRU-ICSSG还支持SoC中的其他接口，包括sigma delta抽取滤波器和绝对编码器接口。
可以通过集成的Cortex-M4F及其专用外围设备启用功能安全功能，这些外围设备都可以与SoC的其余部分隔离。AM64x还支持安全启动。
处理器核心：
1个双64位Arm Cortex-A53微处理器子系统，频率高达1.0 GHz
具有256KB L2共享缓存和SECDED ECC的双核Cortex-A53集群
每个A53内核都具有带有SECDED ECC的32KB L1 DCache和具有奇偶校验保护的32KB L1 ICache
2个双核Arm Cortex-R5F MCU子系统，频率高达800 MHz，集成用于实时处理
双核Arm Cortex-R5F支持双核和单核模式
每个R5F内核32KB ICache，32KB DCache和64KB TCM，总共256KB TCM，所有存储器均带有SECDED ECC
1个单核Arm Cortex-M4F MCU，最高400 MHz
具有SECDED ECC的256KB SRAM
工业子系统：
2个千兆位工业通信子系统（PRU_ICSSG）
2个10/100/1000以太网端口
每个PRU_ICSSG 6个PRU RISC内核，每个内核具有：
三个带ECC的数据RAM
8组30×32位寄存器暂存器
中断控制器和任务管理器
两个带时间戳和其他时间同步功能的64位工业以太网外围设备（IEP）
18×Sigma-Delta滤镜
6×多协议位置编码器接口
一个增强的捕获模块（ECAP）
兼容16550的UART，具有专用的192-MHz时钟以支持12-Mbps PROFIBUS
带ECC的指令RAM
宽边RAM
带可选累加器（MAC）的乘法器
CRC16 / 32硬件加速器
大字节/小字节Endian转换的字节交换
SUM32硬件加速器，用于UDP校验和
任务管理器提供抢占支持
短路逻辑
过电流逻辑
支持Profinet IRT，Profinet RT，EtherNet / IP，EtherCAT，时间敏感网络（TSN）等
向后兼容10 / 100Mb PRU_ICSS
每个PRU_ICSSG包含：
内存子系统：
带有SECDED ECC的高达2MB的片上RAM（OCSRAM）：
可以以256KB的增量划分为较小的存储体，最多可存储8个独立的存储体
可以将每个存储体分配给单个内核，以方便软件任务划分
DDR子系统（DDRSS）
支持LPDDR4，DDR4内存类型
具有嵌入式ECC的16位数据总线
支持速度高达1600 MT / s
1个通用存储控制器（GPMC）
具有133 MHz时钟的16位并行总线或
具有100 MHz时钟的32位并行总线
错误定位模块（ELM）支持
片上系统（SoC）服务：
设备管理安全控制器（DMSC-L）
集中式SoC系统控制器
管理系统服务，包括初始启动，安全性和时钟/重置/电源管理
通过消息管理器与各种处理单元进行通信
简化的界面可优化未使用的外围设备
数据移动子系统（DMSS）
块复制DMA（BCDMA）
数据包DMA（PKTDMA）
安全代理（SEC_PROXY）
环形加速器（RINGACC）
安全：
支持安全启动
硬件增强的信任根（RoT）
支持通过备份密钥切换RoT
支持接管保护，IP保护和防回滚保护
支持加密加速
AES – 128/192/256位密钥大小
3DES – 56/112/168位密钥大小
MD5，SHA1
SHA2 – 224/256/384/512
具有真正随机数生成器的DRBG
协助RSA / ECC处理的PKA（公共密钥加速器）
具有会话意识的加密引擎，能够根据传入的数据流自动切换密钥材料
支持加密核心
DMA支持
调试安全
安全软件控制的调试访问
安全意识调试
受信任的执行环境（TEE）支持
基于Arm TrustZone的TEE
广泛的防火墙支持隔离
安全看门狗/计时器/ IPC
安全存储支持
XIP模式下的OSPI接口的实时加密和身份验证支持
通过基于数据包的硬件加密引擎对数据（有效负载）进行加密/身份验证的网络安全支持
用于密钥和安全性管理的安全性协处理器（DMSC-L），具有用于安全性的专用设备级互连
高速接口：
1×集成以太网交换机支持
最多2个RGMII（10/100/1000）
具有802.1AS PTP的IEEE 1588（2008附件D，附件E，附件F）
第45条MDIO PHY管理
节能以太网（802.3az）
1个PCI-Express Gen2控制器（PCIE）
支持Gen2操作
支持单通道操作
1个USB 3.1-Gen1双角色设备（DRD）子系统（USBSS）
1个增强的SuperSpeed Gen1端口
端口可配置为USB主机，USB外围设备或USB双角色设备
集成USB VBUS检测
通用连接性：
6个内部集成电路（I2C）端口
9个可配置的通用异步接收/发送（UART）模块
1个Flash子系统（FSS），可以配置为八路SPI（OSPI）闪存接口或一个Quad SPI（QSPI）
1×12位模数转换器（ADC）
最高4 MSPS
8个多路复用模拟输入
7个多通道串行外围设备接口（MCSPI）控制器
6个快速串行接口接收器（FSI_RX）内核
2个快速串行接口发送器（FSI_TX）内核
3个通用I / O（GPIO）模块
控制界面：
9个增强型脉宽调制器（EPWM）模块
3个增强捕获（ECAP）模块
3个增强型正交编码器脉冲（EQEP）模块
2个模块化控制器局域网（MCAN）模块，带有或不带有完整的CAN-FD支持
媒体和数据存储：
2个多媒体卡/安全数字（MMC / SD / SDIO）接口
SD / SDIO为1个4位；
eMMC的一个8位
集成模拟开关，可在高速卡的3.3V至1.8V之间进行电压切换
能源管理：
简化的电源序列
集成的SDIO LDO用于处理SD接口的自动电压转换
集成电压监控器，用于过压情况的安全监控
集成电源毛刺检测器，用于检测快速的电源瞬变
功能安全：
功能安全标准的目标
单独的互连
防火墙和超时垫片
专用PLL
专用I / O供应
单独重置
计划进行IEC 61508认证
专为功能安全应用而开发
将提供文档以帮助IEC 61508功能安全系统设计
系统能力达到SIL 3
适用于MCU域的高达SIL 2的硬件完整性
质量管理的主要领域
安全相关认证
计算关键型存储器上的ECC或奇偶校验
选定内部总线互连上的ECC和奇偶校验
内置用于CPU和片上RAM的自检（BIST）
带错误引脚的错误信号模块（ESM）
运行时安全诊断，电压，温度和时钟监控，带窗口的看门狗定时器，用于内存完整性检查的CRC引擎
专用的MCU域存储器，接口和M4F内核能够与更大的SoC隔离，并且具有免干扰（FFI）功能
SoC架构：
支持从UART，I2C，OSPI / QSPI闪存，SPI闪存，并行NOR闪存，并行NAND闪存，SD，eMMC，USB 2.0，PCIe和以太网接口进行主引导
16纳米FinFET技术
17.2毫米×17.2毫米，0.8毫米间距，441引脚BGA封装