Ambarella, 2W 미만으로 8K 30fps 구현하는 CV5 AI 비전 프로세서 출시

Ambarella가 CES 2021에서 5세대 AI 비전 프로세서 SoC인 CV5를 공개했다. 삼성의 최첨단 5nm 공정으로 제작된 이 칩은 2W 미만 소비로 풀 8K 해상도 30fps를 제공한다. 이 이정표는 자동차, 소비자, 드론, 로봇 애플리케이션의 지능형 카메라 시스템에 게임 체인저가 된다.

CV5는 Ambarella의 독자적 CVflow AI 엔진과 최대 1.6GHz로 동작하는 듀얼 코어 Arm Cortex-A76 CPU를 결합한다. 함께 다양한 AI 알고리즘 실행에 필요한 마력을 제공한다. 최대 14개 카메라 스트림을 수용할 수 있는 이미지 신호 프로세서로, 인간 시청용 고품질 영상 생성과 머신러닝 파이프라인 공급을 동시에 수행할 수 있다.

"이것은 우리의 5세대 이미지 프로세서로, 비디오와 AI를 위한 별도 처리를 갖습니다."라고 Ambarella 마케팅 및 사업 개발 부사장 크리스 데이는 말했다. "첫 5nm 칩으로, 저전력 소비를 가능하게 하는데 이는 특히 스포츠 카메라 같은 많은 애플리케이션에 중요합니다." 데이는 "우리는 삼성 팹과 긴밀히 협력하며 업계 최고의 VLSI 설계 팀 중 하나를 보유하고 있습니다. 이는 긴밀한 파트너십 덕분에 공정 라이브러리에 조기 접근할 수 있음을 의미합니다."라고 덧붙였다.

자동차 비디오 텔레매틱스에서 CV5는 전방 ADAS 카메라, 운전자 모니터링, 캐빈 모니터링, 사이드 뷰 렌즈로부터 여러 스트림을 인코딩할 수 있다. CVflow 엔진은 차선 이탈 및 전방 충돌 경고 알고리즘을 운전자 졸음 감지와 함께 실행하며, 8K 비디오 스트림은 더 긴 거리에서 더 나은 탐지 정확도를 위한 고해상도 이미지를 제공한다.

데이는 초기 관심이 자동차 부문에서 가장 강하며, 이는 Ambarella 매출의 약 20%를 차지한다고 언급했다.

칩의 낮은 전력 엔벨로프는 차세대 고해상도 액션, 360°, 가상현실 카메라도 가능하게 한다. 온칩 이미지 안정화와 스티칭으로 컴팩트한 폼팩터에서 8K 녹화와 재생을 지원한다.

로봇 및 드론 플랫폼에서 CVflow 엔진은 동시 위치 추정 및 매핑, 경로 계획, 장애물 회피를 가속화한다. 항공 촬영에서는 SoC가 실시간 비행 제어와 내비게이션을 유지하면서 8K 60fps 비디오를 제공할 수 있다.

"CV5의 핵심 이점은 모든 시장에 8K 녹화 기능을 추가할 수 있다는 점입니다."라고 데이는 말했다. "칩에 PCIe 인터페이스를 최초로 포함시켜 새로운 연결 옵션을 열었습니다. 현재 자동차, 스포츠 카메라, 드론, VR에 집중하고 있지만, 올해 말 보안 및 감시 변형도 기대합니다."

CV5는 Ambarella의 다른 CVflow 제품군과 공통 SDK와 CV 툴체인을 공유하여 가격과 성능 계층 전반의 개발을 단순화한다. 툴킷에는 신경망 컴파일러, 디버거, PyTorch, ONNX, Caffe, TensorFlow 같은 업계 표준 프레임워크 완전 지원과 상세한 CNN 최적화 가이드라인이 포함된다.

CV5 SoC의 주요 기능은 다음과 같다:

• DNN 지원을 위한 CVflow 아키텍처
• NEON DSP 확장과 FPU를 갖춘 듀얼 코어 Arm Cortex-A76 최대 1.6GHz
• 최대 14개 카메라 연결용 고속 SLVS-EC, MIPI-CSI (C/D PHY) 인터페이스
• 최대 8KP60 처리량의 멀티채널 ISP
• RGGB, RCCB, RCCC, RGB-IR, 모노크롬 센서 포맷 네이티브 지원
• 멀티 익스포저 고다이나믹레인지(HDR) 처리
• 실시간 하드웨어 가속 피시아이 디워핑 및 렌즈 왜곡 보정(LDC)
• 다중 스트림 지원으로 AVC 및 HEVC 인코딩 최대 8KP60 처리량
• 풍부한 인터페이스 세트: 4레인 PCIe, CAN FD, 기가비트 이더넷, USB 3.1 호스트/디바이스, 3개 SD 카드 컨트롤러, MIPI DSI/CSI-2, HDMI 출력
• LPDDR4x/LPDDR5/LPDDR5x 지원, 64비트 데이터 버스, 최대 32GB 용량
• 보안 기능: TrustZone을 통한 시큐어 부트, 시큐어 메모리, TRNG, OTP, DRAM 스크램블링, 가상화
• 5nm 공정 기술
• 16×16 FBGA 패키지, 0.5mm 볼 피치