CEVA, 새로운 구성 가능한 센서 허브 DSP 아키텍처 도입

여러 센서가 거의 모든 것에 설계되는 세상에서 모든 데이터 입력 처리 또는 센서 융합은 시스템에서 점점 더 중요한 부분이 되고 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 CEVA는 구성 가능한 SensPro라는 고성능 센서 허브 DSP 아키텍처를 도입했으며 부동 소수점 및 정수 데이터 유형, 딥 러닝 및 추론에 대한 스칼라 및 병렬 처리를 결합합니다.

현대 시스템에서 센서의 수와 다양성이 증가하고 계산 요구 사항이 크게 다르기 때문에 CEVA는 이 문제를 해결하기 위해 처음부터 새로운 아키텍처를 설계하기 시작했다고 밝혔습니다. SensPro를 스칼라, 벡터 처리 및 AI 가속의 조합을 사용하여 집약적인 워크로드를 처리할 수 있는 구성 가능한 전체론적 아키텍처로 구축하는 동시에 딥 파이프라이닝, 병렬 처리 및 멀티태스킹의 최신 마이크로 아키텍처 설계 기술을 활용합니다.

CEVA의 인공 지능 및 컴퓨터 비전 마케팅 수석 이사인 Jeff VanWashenova는 새로운 제품군에 대해embedded.com에 다음과 같이 말했습니다. NeuPro AI 프로세서, XM6 비전 프로세서 및 BX2 스칼라 DSP. 3가지 핵심 구성으로 고도로 구성할 수 있으며 성숙한 소프트웨어 도구 세트를 갖추고 있습니다." 그는 차세대 실리콘이 데이터를 분석하고 데이터를 융합하여 일관된 모델을 구축한 다음 상황 인식을 제공해야 한다고 덧붙였습니다.

SensPro 제품군은 스마트폰, 로봇 공학, 자동차, AR/VR 헤드셋, 음성 비서, 스마트 홈 장치 및 인더스트리 4.0과 같은 이니셔티브로 전환되고 있는 신흥 산업 및 의료 애플리케이션에서 다양한 유형의 센서를 효율적으로 처리할 수 있는 특수 프로세서를 제공합니다. 카메라, 레이더, 라이더, ToF(Time-of-Flight), 마이크 및 IMU(관성 측정 장치)와 같은 이러한 센서는 이미징, 사운드, RF 및 모션, 전체 3D 상황 인식 장치를 만드는 데 사용할 수 있습니다.

Yole Développement(Yole) 센싱 부문의 기술 및 시장 분석가인 Dimitrios Damianos는 “지능형 시스템에서 센서의 확산이 계속 증가하여 환경과 컨텍스트에 대한 보다 정확한 모델링을 제공합니다. 센서는 점점 더 똑똑해지고 있으며 목표는 더 많은 데이터를 얻는 것이 아니라 특히 다음과 같은 환경/주변 인식의 경우 더 높은 품질의 데이터를 얻는 것입니다. 마이크, 압력, 습도, 관성 조합을 사용하는 환경 센서 허브 , 온도 및 가스 센서(스마트 홈/사무실)뿐만 아니라 ADAS/AV의 상황 인식에서 많은 센서(레이더, 라이더, 카메라, IMU, 초음파 등)가 주변 환경을 이해하기 위해 함께 작동해야 합니다."

Yole은 다른 유형의 센서에서 다른 유형의 데이터를 처리하고 융합하는 것이 과제라고 덧붙입니다. SensPro는 고급 마이크로 아키텍처와 결합된 스칼라 및 벡터 처리, 부동 소수점 및 고정 소수점 수학을 혼합하여 상황 인식 다중 센서 장치의 요구 사항을 해결할 수 있는 통합 프로세서 아키텍처를 시스템 및 SoC 설계자에게 제공합니다.

복잡한 다중 센서 처리 사용 사례에서 와트당 성능을 극대화하도록 구축된 SensPro 아키텍처는 높은 동적 범위 신호 처리, 포인트 클라우드 생성 및 심층 신경망( DNN) 훈련, 음성, 이미징, DNN 추론 처리 및 SLAM(동시 현지화 및 매핑)에 필요한 대량의 8비트 및 16비트 병렬 처리 용량. SensPro는 CEVA의 널리 사용되는 CEVA-BX 스칼라 DSP를 통합하여 단일 감각 시스템 설계에서 다중 센서, 상황 인식 설계로의 원활한 마이그레이션 경로를 제공합니다.

새로운 센서 허브는 고도로 구성 가능한 8-way VLIW 아키텍처를 사용하여 광범위한 애플리케이션을 처리하도록 조정할 수 있습니다. 마이크로 아키텍처는 스칼라 및 벡터 처리 장치를 결합하고 7nm 공정 노드에서 1.6GHz의 작동 속도를 가능하게 하는 고급 심층 파이프라인을 통합합니다.

SensPro는 4.3 CoreMark/MHz 점수로 제어 코드 실행을 위한 CEVA-BX2 스칼라 프로세서를 통합합니다. 병렬 처리를 위한 넓은 SIMD 확장 가능 프로세서 아키텍처를 채택하고 최대 1024개의 8×8 MAC, 256개의 16×16 MAC, 전용 8×2 이진 신경망 지원, 64개의 단정밀도 및 128개의 반정밀도 부동 소수점에 대해 구성할 수 있습니다. 맥. 이를 통해 8×8 네트워크 추론을 위해 3 TOPS, 이진 신경망 추론을 위해 20 TOPS, 부동 소수점 산술을 위해 400 GFLOPS를 제공할 수 있습니다. SensPro의 다른 주요 기능으로는 초당 400GB의 대역폭을 제공하는 메모리 아키텍처, 4방향 명령어 캐시, 양방향 벡터 데이터 캐시, DMA, 데이터 트랜잭션에서 DSP를 오프로드하기 위한 큐 및 버퍼 관리자가 있습니다.

SensPro에는 LLVM C/C++ 컴파일러, Eclipse 기반 통합 개발 환경(IDE), OpenVX API, OpenCL용 소프트웨어 라이브러리, CEVA 심층 신경망(CDNN) 그래프 컴파일러, CEVA-CV 이미징 기능, CEVA-SLAM 소프트웨어 개발 키트 및 비전 라이브러리, ClearVox 노이즈 감소, WhisPro 음성 인식, MotionEngine 센서 융합 및 SenslinQ 소프트웨어 프레임워크.

CEVA는 센서 허브 아키텍처가 카메라 비전 처리, AI 처리, 그리고 작년에 모션 감지를 위한 Hillcrest Labs 인수에서 자연스럽게 발전했다고 말했습니다. 그런 다음 코어 간 통신을 허용하는 SenslinQ 하드웨어 IP 및 소프트웨어 플랫폼을 도입했습니다. 로드맵에서 모든 것을 하나의 장치에 넣어야 한다는 것이 분명해졌습니다. SensPro는 다중 센서 처리, AI 및 센서 융합을 단일 솔루션으로 통합하는 온디바이스 프로세서가 있는 독립형 센서 허브를 제공합니다.

VanWashenova는 첫 번째 사용은 CEVA가 주요 고객인 자동차에 사용될 것이라고 말했습니다. "그러나 우리는 운전자 모니터링, 배달 로봇, 드론, AR 및 웨어러블, 감시 및 홈 엔터테인먼트를 포함한 많은 다른 애플리케이션도 목표로 삼을 것입니다."

분석가의 견해

Linley Spring Processor Conference 이후의 보고서에서 Mike Demler는 Ceva가 항상 구성 가능하고 사용자 정의 가능한 DSP를 제공했지만 SensPro는 오디오 처리 또는 컴퓨터 비전과 같은 단일 애플리케이션을 대상으로 하는 이전 제품에서 출발했다고 말했습니다. “SensPro는 온디바이스 AI와 스마트 머신이라는 두 가지 산업 트렌드를 다루고 있습니다. 인간과 마찬가지로 스마트 기계는 환경을 적절하게 인식하기 위해 여러 감각을 사용해야 합니다. 여러 칩 공급업체가 강력한 카메라 기반 신경망 프로세서를 제공하여 이를 목표로 하고 있지만 센서 융합을 위한 DSP 기능이 부족합니다.” 그는 초기에 미리 구성된 세 가지 모델이 수많은 소비자 및 산업 시스템에 적합하지만 라이센스 사용자는 해당 옵션이 향후 릴리스에 제공되면 설계를 사용자 정의할 수 있는 기능을 높이 평가할 것이라고 덧붙였습니다.