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CEVA发表首款高性能感测器中枢DSP架构
 

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

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讯号处理平台和AI处理器授权许可厂商发表业界首款高性能感测器中枢DSP架构SensPro,设计用来应付情境感知设备中多种感测器的处理和融合的工作负载。

CEVA SensPro架构
CEVA SensPro架构

SensPro可以满足业界对利用专用处理器来高效处理日益增多的各类感测器运作的需求,而这些感测器是智慧手机、机器人、汽车、AR/VR耳机、语音助理、智慧家庭设备,以及正在凭藉工业4.0等举措进行革新的新兴工业和医疗应用所需要的元件。这些感测器包括相机、雷达、LiDAR、飞行时间(ToF)、麦克风和惯性测量单元(IMU)等,它们可从图像、声音、RF和运动中产生许多的资料类型和位元率等资讯,以用来创建完整的3D情境感知设备。

为了以最高的每瓦性能处理复杂的多感测器处理使用案例,SensPro架构是从头开始建构的,并且结合了高动态范围讯号处理、点云创建(point cloud creation)和深度神经网路(DNN)训练所需的高性能单精确度和半精确度浮点数学功能,以及语音、成像、DNN推理处理和同时定位和映射(SLAM)所需的大量8位元和16位元并行处理能力。SensPro纳入了广泛使用中的CEVA-BX纯量DSP,可提供从单感测器系统设计无缝移植到多感测器情境感知设计的路径。

Yole Developpement (Yole)感测技术部门的技术和市场分析师Dimitrios Damianos表示:「各种感测器在智慧系统中的数目持续地增加,这为环境和环境感知提供了更精确的建模。感测器正变得越来越有智慧,其目标不仅是获得更多资料,而是获得更高品质的资料,尤其是在环境/周围感知的情况下,例如:使用结合了麦克风、压力、湿度、惯性、温度和气体感测器的环境感测器中枢(智慧家庭/办公室),以及ADAS/AV中的环境感知(situational awareness),其中许多感测器(雷达、LiDAR、相机、IMU、超音波等)必须协同工作以了解其周遭环境。」

Yole计算和软体部门的技术与市场分析师Yohann Tschudi表示:「挑战在於处理和融合来自不同类型感测器的不同类型资料。SensPro结合使用纯量和向量处理、浮点和定点数学运算以及先进的微架构,为系统和SoC设计人员提供了一种统一的处理器架构,以满足任何情境感知多感测器设备的需求。」

SensPro使用可灵活配置的8路VLIW架构,因而易於调整以适应广泛的应用。它采用了一种先进的微架构,该架构结合了纯量和向量处理单元,并且还导入了先进的深层管线架构,在7nm制程节点处的运作速率为1.6GHz。SensPro也包含了用於控制代码执行的CEVA-BX2纯量处理器,性能达到4.3 CoreMark / MHz。

它采用宽SIMD可扩展处理器架构进行并行处理,且可配置多达1024个8x8 MAC、256个16x16 MAC、专用的8x2 二元类神经网路支援,以及64个单精确度和128个半精确度度浮点MAC,使得SensPro在8x8网路推理、二元类神经网路推理和浮点运算的性能分别高达3 TOPS、20 TOPS和400 GFLOPS。SensPro的其他主要特性包括提供每秒400GB频宽的记忆体架构、4路指令快取记忆体、2路向量资料快取记忆体、DMA以及用於从资料交易中卸载DSP的伫列和缓冲区管理器。

为加快系统设计,SensPro随附一套先进的软体和开发工具,包括LLVM C / C ++编译器、建基於Eclipse的整合式开发环境(IDE)、OpenVX API、OpenCL软体库、带有CDNN-Invite API以加入自订AI引擎的CEVA 深度神经网路(CDNN)图形编译器、CEVA-CV成像功能、CEVA-SLAM 软体发展套件和视觉程式库、ClearVox杂讯抑制、WhisPro语音辨识、MotionEngine 感测器融合 以及SenslinQ 软体架构。

SensPro DSP初期将提供三种配置

.SP250 --具有256个8x8 MAC的单向量单元,瞄准以成像、视觉和以声音为中心的应用

.SP500F --具有512个8x8 MAC和64个单精确度浮点MAC的单向量单元,瞄准以SLAM为中心的应用

.SP1000 --具有1024个8x8 MAC和二进制网路支援的双向量单元,瞄准以AI为中心的应用

每种配置均包括一个CEVA-BX2纯量处理器和各种向量单元,可针对最隹的使用案例处理来配置。

CEVA的研究与开发??总裁Ran Snir表示:「随着现代化系统中感测器的数量和种类不断增多,而且它们的计算需求也大不相同,我们着手从头开始设计一种全新的架构以应对此一挑战。我们将SensPro打造成可灵活配置的整体架构,可以结合纯量、向量处理和AI加速功能来处理这些繁重的工作负载,同时也采用了深层管线、并行性和多工处理的最新微架构设计技术,其成果就是作为感测器中枢之用的功能最强大的DSP架构,并且我们也乐於与客户和夥伴合作,将建基於SensPro的情境感知产品推出上市。」

CEVA将从二○二○年第三季开始提供SensPro架构和内核的一般授权许可(general licensing)。

關鍵字: DSP  语音感测  CEVA 
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