CEVA introduceert nieuwe configureerbare sensorhub DSP-architectuur

In een wereld waarin meerdere sensoren in bijna alles worden ontworpen, wordt het verwerken van alle gegevensinvoer, of sensorfusie, een steeds belangrijker onderdeel van het systeem. Om dit aan te pakken, heeft CEVA een hoogwaardige DSP-architectuur met sensorhub geïntroduceerd, SensPro genaamd, die configureerbaar is en scalaire en parallelle verwerking combineert voor gegevenstypen met drijvende komma en integer, evenals diep leren en inferencing.

De groei in het aantal en de verscheidenheid aan sensoren in moderne systemen, en hun aanzienlijk verschillende rekenbehoeften, is de reden waarom CEVA zei dat het een nieuwe architectuur wilde ontwerpen om deze uitdaging aan te gaan. Het bouwde SensPro als een configureerbare, holistische architectuur die in staat is om intensieve workloads aan te kunnen met behulp van een combinatie van scalaire, vectorverwerking en AI-versnelling, terwijl gebruik wordt gemaakt van de nieuwste micro-architectuurontwerptechnieken van deep pipelining, parallellisme en multitasking.

Jeff VanWashenova legde de nieuwe productfamilie uit aan embedded.com en zei:"Dit is de eerste sensorhub voor meerdere sensoren, gebaseerd op succesvolle technologieën en de kracht van ons bestaande portfolio, zoals zoals de NeuPro AI-processor, de XM6 vision-processor en de BX2 scalaire DSP. Het is zeer configureerbaar met drie kernconfiguraties en het beschikt over een volwassen softwaretoolset.” Hij voegde eraan toe dat silicium van de volgende generatie gegevens moet analyseren, gegevens moet samenvoegen om een ​​coherent model te bouwen en vervolgens contextueel bewustzijn moet bieden.

De SensPro-familie biedt de gespecialiseerde processors om efficiënt om te gaan met de verschillende soorten sensoren in smartphones, robotica, auto's, AR/VR-headsets, spraakassistenten, slimme apparaten voor thuisgebruik en voor opkomende industriële en medische toepassingen die worden getransformeerd met initiatieven zoals Industrie 4.0. Deze sensoren, waaronder camera, radar, lidar, time-of-flight (ToF), microfoons en traagheidsmeeteenheden (IMU's), genereren een groot aantal gegevenstypen en bitsnelheden die zijn afgeleid van beeldvorming, geluid, RF en beweging, die kan worden gebruikt om een ​​volledig 3D contextbewust apparaat te maken.

Dimitrios Damianos, technologie- en marktanalist van de detectiedivisie bij Yole Développement (Yole), merkte op:"De proliferatie van sensoren in intelligente systemen blijft toenemen, wat zorgt voor een nauwkeurigere modellering van de omgeving en context. Sensoren worden slimmer en het doel is niet om er steeds meer gegevens uit te halen, maar om een ​​hogere kwaliteit van gegevens, vooral in gevallen van omgevings-/surroundperceptie zoals:omgevingssensorhubs die een combinatie van microfoons, druk, vochtigheid, traagheid gebruiken , temperatuur- en gassensoren (slimme huizen/kantoren) en situationeel bewustzijn in ADAS/AV waar veel sensoren (radar, lidar, camera's, IMU, ultrasoon, enz.) moeten samenwerken om hun omgeving te begrijpen."

Yole voegt eraan toe dat de uitdaging is om verschillende soorten gegevens van verschillende soorten sensoren te verwerken en samen te voegen. Met behulp van een mix van scalaire en vectorverwerking, floating en fixed-point wiskunde in combinatie met een geavanceerde microarchitectuur, biedt SensPro systeem- en SoC-ontwerpers een uniforme processorarchitectuur om te voldoen aan de behoeften van elk contextbewust multisensorapparaat.

De SensPro-architectuur is gebouwd om de prestaties per watt te maximaliseren voor complexe toepassingen met meerdere sensoren en biedt een combinatie van hoogwaardige drijvende-komma-wiskunde met enkele en halve precisie die vereist is voor signaalverwerking met een hoog dynamisch bereik, het maken van puntenwolken en een diep neuraal netwerk ( DNN) training, samen met een grote hoeveelheid 8- en 16-bits parallelle verwerkingscapaciteit die nodig is voor spraak, beeldvorming, DNN-inferentieverwerking en simultane lokalisatie en mapping (SLAM). SensPro bevat CEVA's veelgebruikte CEVA-BX scalaire DSP, die een naadloos migratiepad biedt van ontwerpen met één sensorisch systeem naar multi-sensor, contextbewuste ontwerpen.

De nieuwe sensorhub maakt gebruik van een zeer configureerbare 8-weg VLIW-architectuur, waardoor deze kan worden afgestemd op een breed scala aan toepassingen. De microarchitectuur combineert scalaire en vectorverwerkingseenheden en bevat een geavanceerde, diepe pijplijn die werksnelheden van 1,6 GHz mogelijk maakt op een 7nm-procesknooppunt.

SensPro bevat een CEVA-BX2 scalaire processor voor het uitvoeren van besturingscodes met een score van 4,3 CoreMark/MHz. Het gebruikt een brede SIMD-schaalbare processorarchitectuur voor parallelle verwerking en is configureerbaar voor maximaal 1024 8 × 8 MAC's, 256 16 × 16 MAC's, speciale ondersteuning voor 8 × 2 binaire neurale netwerken, evenals 64 enkele precisie en 128 zwevende komma met halve precisie MAC's. Hierdoor kan het 3 TOPS leveren voor 8×8 netwerken, 20 TOPS voor binaire neurale netwerken en 400 GFLOPS voor floating point rekenkunde. Andere belangrijke kenmerken van SensPro zijn onder meer een geheugenarchitectuur met een bandbreedte van 400 GB per seconde, 4-weg instructiecache, 2-weg vectordatacache, DMA en wachtrij- en buffermanagers voor het ontlasten van de DSP van gegevenstransacties.

SensPro wordt geleverd met een set software en ontwikkelingstools om systeemontwerpen te versnellen, waaronder een LLVM C/C++-compiler, op Eclipse gebaseerde geïntegreerde ontwikkelomgeving (IDE), OpenVX API, softwarebibliotheken voor OpenCL, CEVA deep neural network (CDNN) graph-compiler, CEVA-CV-beeldvormingsfuncties, CEVA-SLAM-softwareontwikkelingskit en vision-bibliotheken, ClearVox-ruisonderdrukking, WhisPro-spraakherkenning, MotionEngine-sensorfusie en het SenslinQ-softwareframework.

CEVA vertelde ons dat de architectuur van de sensorhub een natuurlijke ontwikkeling is van cameravisieverwerking, vervolgens AI-verwerking en vervolgens de overname van Hillcrest Labs voor bewegingsdetectie vorig jaar. Vervolgens introduceerde het zijn SenslinQ hardware-IP- en softwareplatform dat communicatie tussen kernen mogelijk maakt. Het werd duidelijk dat het in zijn roadmap alles in één apparaat moest stoppen. SensPro biedt die op zichzelf staande sensorhub met een processor op het apparaat die multisensorverwerking, AI en sensorfusie verenigt in één oplossing.

VanWashenova zei dat het eerste gebruik in de automobielsector zal zijn, waarvoor CEVA een leidende klant heeft. "Maar we zullen ons ook op veel andere toepassingen richten, waaronder het monitoren van chauffeurs, bezorgrobots, drones, AR en wearables, bewaking en home entertainment."

De mening van de analist

In zijn rapport na de Linley Spring Processor Conference zei Mike Demler dat Ceva altijd configureerbare en aanpasbare DSP's heeft aangeboden, maar SensPro wijkt af van zijn eerdere producten, die zich richten op een enkele toepassing zoals audioverwerking of computervisie. “SensPro richt zich op twee branchetrends:AI op het apparaat en slimme machines. Net als mensen moeten slimme machines meerdere zintuigen gebruiken om hun omgeving goed waar te nemen. Verschillende chipleveranciers richten zich op hen door krachtige op camera's gebaseerde neurale netwerkprocessors aan te bieden, maar ze missen de DSP-mogelijkheden voor sensorfusie." Hij voegde eraan toe dat de drie aanvankelijk vooraf geconfigureerde modellen geschikt zijn voor tal van consumenten- en industriële systemen, maar licentiehouders zullen de mogelijkheid waarderen om hun ontwerpen aan te passen wanneer die optie beschikbaar is in een toekomstige release.