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CEVA發表首款高性能感測器中樞DSP架構
 

【CTIMES/SmartAuto 報導】   2020年04月16日 星期四

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訊號處理平臺和AI處理器授權許可廠商發表業界首款高性能感測器中樞DSP架構SensPro,設計用來應付情境感知設備中多種感測器的處理和融合的工作負載。

CEVA SensPro架構
CEVA SensPro架構

SensPro可以滿足業界對利用專用處理器來高效處理日益增多的各類感測器運作的需求,而這些感測器是智慧手機、機器人、汽車、AR/VR耳機、語音助理、智慧家庭設備,以及正在憑藉工業4.0等舉措進行革新的新興工業和醫療應用所需要的元件。這些感測器包括相機、雷達、LiDAR、飛行時間(ToF)、麥克風和慣性測量單元(IMU)等,它們可從圖像、聲音、RF和運動中產生許多的資料類型和位元率等資訊,以用來創建完整的3D情境感知設備。

為了以最高的每瓦性能處理複雜的多感測器處理使用案例,SensPro架構是從頭開始建構的,並且結合了高動態範圍訊號處理、點雲創建(point cloud creation)和深度神經網路(DNN)訓練所需的高性能單精確度和半精確度浮點數學功能,以及語音、成像、DNN推理處理和同時定位和映射(SLAM)所需的大量8位元和16位元並行處理能力。SensPro納入了廣泛使用中的CEVA-BX純量DSP,可提供從單感測器系統設計無縫移植到多感測器情境感知設計的路徑。

Yole Developpement (Yole)感測技術部門的技術和市場分析師Dimitrios Damianos表示:「各種感測器在智慧系統中的數目持續地增加,這為環境和環境感知提供了更精確的建模。感測器正變得越來越有智慧,其目標不僅是獲得更多資料,而是獲得更高品質的資料,尤其是在環境/周圍感知的情況下,例如:使用結合了麥克風、壓力、濕度、慣性、溫度和氣體感測器的環境感測器中樞(智慧家庭/辦公室),以及ADAS/AV中的環境感知(situational awareness),其中許多感測器(雷達、LiDAR、相機、IMU、超音波等)必須協同工作以瞭解其周遭環境。」

Yole計算和軟體部門的技術與市場分析師Yohann Tschudi表示:「挑戰在於處理和融合來自不同類型感測器的不同類型資料。SensPro結合使用純量和向量處理、浮點和定點數學運算以及先進的微架構,為系統和SoC設計人員提供了一種統一的處理器架構,以滿足任何情境感知多感測器設備的需求。」

SensPro使用可靈活配置的8路VLIW架構,因而易於調整以適應廣泛的應用。它採用了一種先進的微架構,該架構結合了純量和向量處理單元,並且還導入了先進的深層管線架構,在7nm製程節點處的運作速率為1.6GHz。SensPro也包含了用於控制代碼執行的CEVA-BX2純量處理器,性能達到4.3 CoreMark / MHz。

它採用寬SIMD可擴展處理器架構進行並行處理,且可配置多達1024個8x8 MAC、256個16x16 MAC、專用的8x2 二元類神經網路支援,以及64個單精確度和128個半精確度度浮點MAC,使得SensPro在8x8網路推理、二元類神經網路推理和浮點運算的性能分別高達3 TOPS、20 TOPS和400 GFLOPS。SensPro的其他主要特性包括提供每秒400GB頻寬的記憶體架構、4路指令快取記憶體、2路向量資料快取記憶體、DMA以及用於從資料交易中卸載DSP的佇列和緩衝區管理器。

為加快系統設計,SensPro隨附一套先進的軟體和開發工具,包括LLVM C / C ++編譯器、建基於Eclipse的整合式開發環境(IDE)、OpenVX API、OpenCL軟體庫、帶有CDNN-Invite API以加入自訂AI引擎的CEVA 深度神經網路(CDNN)圖形編譯器、CEVA-CV成像功能、CEVA-SLAM 軟體發展套件和視覺程式庫、ClearVox雜訊抑制、WhisPro語音辨識、MotionEngine 感測器融合 以及SenslinQ 軟體架構。

SensPro DSP初期將提供三種配置

.SP250 ––具有256個8x8 MAC的單向量單元,瞄準以成像、視覺和以聲音為中心的應用

.SP500F ––具有512個8x8 MAC和64個單精確度浮點MAC的單向量單元,瞄準以SLAM為中心的應用

.SP1000 ––具有1024個8x8 MAC和二進制網路支援的雙向量單元,瞄準以AI為中心的應用

每種配置均包括一個CEVA-BX2純量處理器和各種向量單元,可針對最佳的使用案例處理來配置。

CEVA的研究與開發副總裁Ran Snir表示:「隨著現代化系統中感測器的數量和種類不斷增多,而且它們的計算需求也大不相同,我們著手從頭開始設計一種全新的架構以應對此一挑戰。我們將SensPro打造成可靈活配置的整體架構,可以結合純量、向量處理和AI加速功能來處理這些繁重的工作負載,同時也採用了深層管線、並行性和多工處理的最新微架構設計技術,其成果就是作為感測器中樞之用的功能最強大的DSP架構,並且我們也樂於與客戶和夥伴合作,將建基於SensPro的情境感知產品推出上市。」

CEVA將從二○二○年第三季開始提供SensPro架構和內核的一般授權許可(general licensing)。

關鍵字: DSP(數位訊號處理器感測  CEVA 
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