新思科技新一代嵌入式影像處理器可提升百倍效能

by tyyhrp
2016.06.16 06:26PM
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新思科技新一代嵌入式影像處理器可提升百倍效能

新思科技今日發表最新一代處理器核心— DesignWare® EV6x系列,專為高畫質解析度的嵌入式應用所優化設計。它具備可完全編程及完全配置(configurable)的EV61、EV62 和EV64嵌入式影像處理器,整合了一、二或四個影像CPU核心以及一個可編程卷積神經網路(convolution neural network ,CNN)引擎。該引擎與影像CPU平行運作,能達到高度準確的目標偵測、影像分類以及semantic segmentation等功能,而所花費的功耗只有其他影像解決方案的一小部分。根據一般嵌入式影像標準包括OpenVX™ 和OpenCL™所開發的全方位軟體編程環境以及新思科技MetaWare開發工具組皆支援EV6x處理器系列。高效能影像CPU核心及CNN引擎的結合,輔以高生產效能的編程工具,讓EV6x 處理器適合各種嵌入式影像應用,例如先進駕駛輔助系統(advanced driver assist system,ADAS)、影像監測、虛擬/擴增實境、同步定位與建圖(simultaneous localization and mapping,SLAM)等。
Inuitive公司研發部副總裁Dor Zepeniuk表示:「新思科技的DesignWare EV61嵌入式影像處理器搭配CNN引擎,讓我們能有效因應市場對深度機器學習等相關應用的需求,而新思科技的嵌入式影像解決方案在功耗/效能/面積上的優勢,有助於我們設計出可滿足高效能影像處理要求的產品,並使成本維持在低功耗的預算範圍內。」
EV6x處理器具備異質多核心(heterogeneous multicore)架構中,包含了一至四個高效能影像CPU核心。每個影像CPU包含一個32位元之scalar unit以及一個512位元wide vector DSP,可針對8、16及32位元運算進行配置。就四個影像CPU核心的最高配置而言,該處理器最高運算處理能力可達每秒620 GOP,並具備完整的分散/收集(scatter-gather)及預測能力。此外,EV6x處理器可搭配額外的CNN引擎,該引擎能提供高達每週期800 MAC的可縮放效能(scalable performance)並支援最高4K的影像解析度。該影像CPU 及CNN引擎可同時運作,使EV6x在無人車及無人機等應用的運作上(即多個相機及影像運算同時進行的時候)特別有效率。
Irida Labs公司技術長Nikos Fragoulis表示,嵌入式影像是許多汽車、工業及消費應用裝置的核心,而快速軟體開發對實現影像生態系來說至關重要,而藉由提供一流的監控嵌入式影像軟體以及新思科技EV處理器的OpenVX 執行時間(runtime),我們協助系統開發人員以較少的時間和心力,佈署針對目標市場所優化設計的高度整合解決方案。
MulticoreWare 公司總裁兼執行長AGK Karunakaran,表示:「新思科技新一代DesignWare EV6x處理器讓設計人員更容易地在嵌入式系統中建置影像功能。其嵌入式深度神經網路引擎支援高度優化的CNN圖形,協助使用者將影像納入各種需要即時、高度精確識別辨識,並兼具低功耗及高效能的應用當中。」
一個包含OpenCV 及OpenVX程式庫、OpenVX執行時間的完整軟體編程環境,加上新思科技MetaWare開發工具組及OpenCL C向量化編譯器(vectorizing compiler),能加速DesignWare EV6x處理器系列的應用軟體開發。OpenVX架構能自動將排列式(tiled)的內核執行(kernel execution)分配至多個純量、向量DSP和CNN執行單位,藉此簡化EV6x處理器的編程。OpenCV架構包含43個針對EV6x處理器優化的標準電腦影像內核。使用者也可自行定義新的內核,如此不但讓既有的影像應用處理更具彈性,也具備因應未來應用需求的能力。OpenCV影像功能程式庫已匯出,能與EV6x系列處理器一起使用。MetaWare OpenCL C編譯器提供資料層級平行處理的自動全功能向量化,作為建立向量DSP的內核使用。該編譯器支援512位元寬幅向量DSP的所有可編程式性(programmability),可大幅簡化單位編程。此外,CNN專門編程工具組可將CNN圖形的高層級敘述(high-level description)自動對應至CNN引擎上。此外,其支援新思科技HAPS® FPGA基礎原型建造系統,可驗證新的設計及早期軟體開發、達到實際I/O的全速運作,並針對使用者系統中的EV6x處理器所運行的程式碼進行除錯。完整的工具套件及程式庫,輔以現有的參考設計,讓設計人員有效地進行嵌入式影像系統的設計、除錯、剖繪(profile)及優化。
EV6x系列處理器具有可配置性,可用以處理單獨運作或與主機處理器(host processor)平行運作的所有影像要求。EV6x處理器裡的影像CPU和CNN引擎透過內部共用的低延遲記憶體(low-latency memory)進行溝通,且主機處理器可看到部分記憶體內容。此外,設計人員可利用同步訊號(synchronization signal)讓主機處理器依需求控制EV6x處理器,範圍可從全面控制到自主運作。影像處理器與AXI匯流排介面(bus interface)相連結,達成與主機處理器及SoC其他區塊(block)的高速溝通,並能快速存取幀幅資料(frame data)。EV6x處理器裡影像專門的串流傳輸單位(streaming transfer unit)能協助背景與幀幅緩衝(frame buffer)的連結,以便現有幀幅接受分析的同時,讓下一個幀幅存取更有效率。EV6x處理器可存取位於SoC記憶體映射區域(mapped area)裡的影像資料,或是存取來自獨立於主機處理器之晶片外(off-chip)來源的影像資料。
新思科技IP及原型建造行銷副總裁John Koeter指出:「包括先進駕駛輔助系統、監控及虛擬實境等以影像為主的產品都需要講求準確、可靠及效能,然而目前嵌入式應用的功耗限制很難讓三者兼具。藉由將嵌入式影像處理器組合納入新的EV6x系列中,加上高生產力的軟體編程工具,新思科技協助嵌入式系統的設計人員快速地將先進的影像智慧加入系統中,同時又能在效能及功耗上符合市場需求。」

關於 DesignWare IP
新思科技是一家專爲SoC設計提供優質、經矽晶驗證IP解決方案的領導廠商。其廣泛的DesignWare IP組合陣容,包括由控制器、PHY、下一代驗證 IP、類比IP、嵌入式記憶體、邏輯庫、處理器解決方案以及次系統組成的介面IP解決方案。為加速原型設計、軟體開發、將IP整合至SoC,新思科技的IP 套件式解決方案(IP Accelerated Initiative)提供IP 原型建造套件、IP軟體開發工具組和客製化的 IP子系統。新思科技在IP品質、廣泛的技術支援、強健的IP開發技術上,協助設計人員一方面降低整合的難度,一方面加速産品的上市時間。有關DesignWare IP的詳情,請造訪 http://www.synopsys.com/designware

關於新思科技
新思科技是為開發日常所需的電子產品及軟體應用的創新公司、提供「矽晶到軟體(Silicon to Software™)」解決方案的合作夥伴。身為全球第16大的軟體公司,新思科技長期以來是全球電子設計自動化(EDA)和半導體IP領域的領導者,並逐漸發展成為提供軟體品質及安全測試的領導廠商。不論是針對開發先進半導體系統單晶片(SoC)的設計工程師,或正在撰寫應用程式且要求高品質及安全性的軟體開發工程師,新思科技都能提供所需的解決方案,以協助工程師完成創新、高品質並兼具安全性的產品。更多詳情請造訪:http://www.synopsys.com。

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