Matkapuhelinten, turvallisuuden seurannan, autojen ja lisätyn todellisuuden / virtuaalitodellisuuden (AR / VR) aloilla kaikentyyppiset kehitetyt tai suunnitellut sulautetut sovellukset sisältävät hermoverkkoja, ja hermoverkkosovellukset räjähtävät. Neuraaliverkkoinnovaatioiden kenttä on poikkeuksellinen, sen omaa arkkitehtuuria päivitetään jatkuvasti, ja uusia verkkoja, uusia sovelluksia ja markkinoita syntyy myös loputtomasti. Hermoverkkosovellusten syventyessä ja monimutkaistuessa tietojenkäsittelyn vaatimukset kasvavat päivittäin. Alle 4 vuodessa MAC / frame computing -vaatimukset ovat kasvaneet noin 16 kertaa (katso kuva 1).
Kuva 1 MAC / frame computing -vaatimusten kasvu
Neuroverkkojen kehittyessä kysyntä prosessoreiden upottamisesta (sen sijaan, että käytettäisiin prosessoreita ja grafiikkasuoritimia) laitteisiin. Verkon prosessointiteho ja toimintanopeus eivät kuitenkaan ole pysyneet hermoverkkosovellusten kehitysvaatimusten mukaisina. Tämä ristiriita on erityisen ilmeinen näkösovellusten alalla. Tähän mennessä hermoverkkosovellusten tarpeiden tyydyttäminen voi luottaa vain perinteisten palvelinkeskusten resursseihin. Kuitenkin, kun turvallisuudesta ja viiveestä tulee tärkeitä näkökohtia, on yhä yleisempää toteuttaa hermoverkkoja sulautettujen järjestelmien kautta reaaliaikaista tietojenkäsittelyä varten. Vaikka suurin osa hermoverkkokoulutuksesta voidaan suorittaa offline-tilassa, hermoverkkoja käyttävien sovellusten on upotettava se järjestelmään.
Kaikissa sulautetuissa sovelluksissa AR / VR tai sekoitettu todellisuus kohtaavat ainutlaatuisia haasteita. Suurin osa yllä olevien kenttien laitteista on puettavia laitteita, kuten älykypärät, kuulokkeet tai älylasit. Ne luottavat akkuvirtaan ja ovat yksi tärkeimmistä näkökohdista valittaessa hermoverkkoratkaisua energiankulutukseen. Toinen tärkeä vaatimus AR / VR-sovelluksille on vähentää viivettä, joten hermoverkkojen on toteutettava laitteen upotus. Kaikki nämä laitteet edellyttävät jonkinlaista kuvan tunnistusta, eleentunnistusta, stereokameran segmentointia, 3D-tunnistusta, pään seurantaa, silmien havaitsemista ja silmien seurantaa. Kuvantamistekniikoita on monia, mutta ajan myötä jotkut näistä toiminnoista, kuten semanttisen ympäristön ymmärtäminen, eleiden tunnistaminen tai kuvan tunnistaminen, toteutetaan kaikki hermoverkkojen kautta. Kuvankäsittely- / visuaalisten hermoverkkojen lisäksi nämä laitteet asettavat ääni- / äänihermoverkoille myös vaatimuksia äänikomentojen vastaanottamiseksi.
Nykypäivän nopeasti muuttuvassa teknologisessa ympäristössä AR / VR-laitevalmistajien on valittava välittömästi alustat tuotteille, joita markkinoidaan vuosina 2019, 2020 ja vielä myöhemmin. Uuden hermoverkon käyttöönoton jälkeen sen arkkitehtuurin jatkuvien muutosten takia emme voi varmistaa nykyisen tehokkaan työalustan tehokkuutta tulevassa järjestelmässä. Lisäksi nämä sovellukset vaativat myös matalan viiveen ja matalan virrankulutuksen, mikä on myös erityisen tärkeää; mutta kun otetaan huomioon hermoverkkovaatimusten jatkuva kasvu ja tämän suuntauksen jatkuva eteneminen, meidän on silti varmistettava tietynasteinen joustavuus ja tulevaisuuteen suuntautuminen.
Tällä hetkellä hermoverkkojen toteuttamiseen on kaksi päävaihtoehtoa: CPU / GPU tai laitteistokiihdyttimien käyttö ja kuvantamisen DSP: n sovittaminen. Nämä kaksi vaihtoehtoa voivat kukin ratkaista joitain suunnittelijoiden kohtaamia haasteita. mutta molemmilla on epätyydyttäviä kompromisseja kehityksen helppouden, energiatehokkuuden, viiveen, tulevan päivitystilan tai suorituskyvyn suhteen. Laitteistokiihdytin ja yhteensopiva kuvankäsittely DSP on yksi upotettujen laitteiden valinnoista, mutta tämä yhdistelmä on tehoton ja tuottaa tarpeetonta virrankulutusta. Kehitysvaikeuksien lisäksi ohjelmisto on myös jaettava DSP: n ja kiihdyttimen välille. Vain konvoluutiokerroksen purkaminen lisää merkittävästi tiedonsiirron taakkaa ja vaikuttaa tehokkuuteen. Lisäksi laitteisto on kiinteä nauhoituksen aikaan, joten näillä kiihdyttimillä ei ole tilaa tuleville päivityksille.
Sulautettujen sovellusten tarpeisiin vastaavien hermoverkkojen DSP-ratkaisujen on täytettävä seuraavat vaatimukset: helppo kehittää, pystyä käsittelemään valtavia määriä dataa, tarjoamaan tilaa tuleville päivityksille, käyttämään energiaa tehokkaasti ja minimoimaan viiveet.
Poljinnopeusratkaisu: Tensilica Vision C5 -signaaliprosessori (DSP)
Cadence Tensilica Vision C5 DSP on optimoitu ratkaisu visio- ja fuusioanturisovelluksille alan ensimmäinen DSP, joka on omistettu hermoverkon prosessoinnille ja joka soveltuu moniprosessoriarkkitehtuuriin. Tämä ratkaisu saavuttaa ennennäkemättömän nopeuden ja pienen virrankulutuksen ja täyttää kaikki huippuluokan hermoverkkoteknologian vaatimukset.
Ratkaisu perustuu lähes 20 vuoden kokemukseen Xtensa-moniprosessoreista, ja siinä on ominaisuuksia, kuten muistirakenteen jakaminen, keskeytykset, synkronoidut jonot ja synkronoitu moniprosessorinen virheenkorjaus. Vision C5 DSP pystyy toteuttamaan kaikkien hermoverkkokerrosten (konvoluutiokerros, täysin yhdistetty kerros, poolikerros ja normalisointikerros) laskennakiihdytyksen, ei vain konvoluutiokerroksen toiminto. Siksi vapautetaan päävisionkäsittely-DSP: n kyky suorittaa kuvanparannussovelluksia itsenäisesti; kun Vision C5 DSP suorittaa päättelytehtäviä. Poistamalla laitteistokiihdyttimen tarpeeton tiedonsiirto Vision C5 DSP: n virrankulutus on paljon pienempi kuin nykyisen hermoverkkokiihdyttimen.
Vision C5 DSP: n laskentateho on 1TMAC / s, mikä pystyy vastaamaan hermoverkkojen jatkuvasti kasvaviin laskentavaatimuksiin; sillä on myös tarkat laskelmat, sillä on monisydäminen suunnitteluarkkitehtuuri ja se tukee sulautettuja multi-TMAC-ratkaisuja. Vision C5 DSP on tarkoitettu sovelluksille, jotka käyttävät usein useita hermoverkkoja. Ohjelmoitavien ominaisuuksiensa ansiosta ratkaisussa on tilaa tuleville päivityksille ja se voi tukea uusia tasoja suunnittelun muuttuessa.
Näönkäsittelyjärjestelmä on suunniteltava kattavasti, sovellettavissa kaikkiin alustoihin ja kehitettävä samanaikaisesti laitteita ja ohjelmistoja. Tämän tekniikan kehittämiseksi suunnittelijoiden on käytettävä työkaluja ja IP-osoitteita, jotka tukevat tehokkaita algoritmeja, ja käytettävän laitteistoalustan on myös täytettävä kunkin sovelluksen tavoitekustannus- ja virrankulutusvaatimukset. Järjestelmän näkökulmasta Cadence voi tukea upotettujen näkölaitteiden suunnittelijoita kehittämään muuttuvia tuotteita mahdollisimman nopeasti ja tehokkaasti.
Meidän muiden tuotteiden:
