CEVA引入新的可配置传感器集线器DSP架构

CEVA引入新的可配置传感器集线器DSP架构

CEVA introduces new configurable sensor hub DSP architecture

在一个将多个传感器设计成几乎所有东西的世界中，所有数据输入的处理，或传感器融合，正在成为系统中越来越重要的一部分。为了解决这个问题，CEVA引入了一种称为SensPro的高性能传感器集线器DSP架构，它是可配置的，结合了浮点和整数数据类型的标量和并行处理，以及深度学习和推理。

CEVA所说的现代系统的发展需要从根本上解决各种各样的传感器的问题。它将SensPro构建为一个可配置的整体架构，能够使用标量、矢量处理和人工智能加速相结合的方式处理密集的工作负载，同时利用最新的微架构设计技术，如深度流水线、并行和多任务处理。

向embedded.com网站，CEVA人工智能和计算机视觉营销高级总监Jeff VanWashenova说，“这是第一个多传感器传感器传感器中心，基于成功的技术和我们现有产品组合的优势，如NeuPro AI处理器、XM6视觉处理器，以及BX2标量DSP。它具有三个核心配置，并且具有成熟的软件工具集。”他补充道，下一代硅需要分析数据，融合数据以构建一个连贯的模型，然后提供上下文感知。

SensPro系列提供专门的处理器，可有效处理智能手机、机器人、汽车、AR/VR耳机、语音助理、智能家居设备中的不同类型的传感器，并适用于工业4.0等正在转型的新兴工业和医疗应用。这些传感器，其中包括相机、雷达、激光雷达、飞行时间（ToF）、麦克风和惯性测量单元（imu），产生大量数据类型和比特率，这些数据类型和比特率来自成像、声音、射频和运动，可用于创建一个完整的三维环境感知设备。

Yole Dédeveloppement公司传感部门的技术和市场分析师Dimitrios Damianos评论道：“智能系统中传感器的数量不断增加，为环境和环境提供了更精确的建模。传感器变得越来越智能，目标不是从中获取越来越多的数据，而是更高质量的数据，尤其是在环境/环绕感知的情况下，例如：使用麦克风、压力、湿度、惯性、温度和气体传感器（智能家庭/办公室）以及态势感知的环境传感器集线器在ADAS/AV中，许多传感器（雷达、激光雷达、摄像机、IMU、超声波等）必须协同工作才能了解周围环境。”

约尔补充说，挑战在于处理和融合来自不同类型传感器的不同类型的数据。通过结合标量和矢量处理、浮点和定点数学以及先进的微体系结构，SensPro为系统和SoC设计者提供了一个统一的处理器体系结构，以满足任何上下文感知的多传感器设备的需求。

为使复杂多传感器处理用例的每瓦性能最大化，SensPro体系结构结合了高动态范围信号处理、点云创建和深度神经网络（DNN）训练所需的高性能单精度和半精度浮点数学，此外，语音、成像、DNN推理处理和同步定位与映射（SLAM）需要大量的8位和16位并行处理能力。SensPro集成了CEVA广泛使用的CEVA-BX scalar DSP，它提供了从单感官系统设计到多传感器、上下文感知设计的无缝迁移路径。

新的传感器集线器采用高度可配置的8路VLIW架构，允许对其进行调整，以满足广泛的应用。它的微结构结合了标量和矢量处理单元，并采用了先进的深流水线，在7nm的处理节点上实现了1.6GHz的工作速度。

SensPro采用CEVA-BX2标量处理器，用于控制代码执行，分数为4.3 CoreMark/MHz。它采用广泛的SIMD可扩展处理器架构进行并行处理，可配置多达1024个8×8 mac、256个16×16 mac、专用8×2二进制神经网络支持以及64个单精度和128个半精度浮点mac。这使得它可以为8×8网络推理提供3个top，为二进制神经网络推理提供20个top，为浮点运算提供400个GFLOPS。SensPro的其他主要功能包括提供每秒400GB带宽的内存架构、4路指令缓存、2路矢量数据缓存、DMA以及用于从数据事务中卸载DSP的队列和缓冲区管理器。

SensPro的可配置和自包含的体系结构将浮点和整数数据类型的标量和并行处理以及深度学习训练和推理结合在一起。

Initially, SensPro DSPs will be available in three configurations, each including a CEVA-BX2 scalar processor and various vector units configured for optimal use-case handling. 

SeSoPro附带了一套软件和开发工具来加速系统设计，包括LLVM C/C++编译器、基于Eclipse的集成开发环境（IDE）、OpenVX API、OpenCL的软件库、CEVA深度神经网络（CDNN）图形编译器、CEVA CV成像功能、CEVA-SLAM软件开发工具包和视觉库、ClearVox降噪、WhisPro语音识别、MotionEngine传感器融合和SenslinQ软件框架。

Complementary software and libraries for SensPro

CEVA告诉我们，传感器中心架构是相机视觉处理、人工智能处理、以及去年收购Hillcrest实验室进行运动传感的自然发展。然后介绍了它的SenslinQ硬件IP和允许内核间通信的软件平台。很明显，在它的路线图中，它需要把所有的东西都放在一个设备中。SensPro提供独立的传感器集线器和设备上的处理器，将多传感器处理、人工智能和传感器融合统一在一个解决方案中。

VanWashenova说，第一个应用将在汽车领域，CEVA有一个主要客户。“但我们也将瞄准许多其他应用，包括驾驶员监控、送货机器人、无人机、AR和可穿戴设备、监控和家庭娱乐。”

分析师的看法

在Linley Spring处理器大会之后的报告中，Mike Demler表示，Ceva一直提供可配置和可定制的DSP，但SensPro标志着它与早期产品的不同，后者针对单一应用，如音频处理或计算机视觉。SensPro解决了两个行业趋势：设备人工智能和智能机器。就像人类一样，智能机器必须使用多种感官来正确感知环境。一些芯片供应商通过提供功能强大的基于摄像头的神经网络处理器来瞄准它们，但它们缺乏传感器融合的DSP功能。”他补充说，其三个初始预配置模型适用于许多消费和工业系统，但许可证持有人将欣赏到在这种情况下定制其设计的能力在将来的版本中到达。