نظرًا لأن الأجهزة أصبحت أكثر ترابطًا من أي وقت مضى وتزيد من قدراتها لاستشعار العالم من خلال أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار ، هناك تدفق متزايد من البيانات التي يتم إنشاؤها. بطبيعة الحال ، ليست كل هذه البيانات مفيدة ، حيث يتم التخلص من الغالبية العظمى منها. للتمييز بين البيانات المفيدة والضوضاء الأقل فائدة ، هناك حاجة متزايدة إلى قوة المعالجة من جانب أدمغة أجهزة الجيل الأحدث.
في الماضي بشكل عام ، كان لدينا مستشعرات أكثر بساطة مثل الميكروفونات أو مقاييس التسارع كونها مصادر البيانات الرئيسية ، وهنا نعلم عادة مصطلح "محور المستشعر" من – عندما تحاول الأجهزة المحمولة أولاً تحسين التعامل مع مستشعرات الهواتف الذكية. أولاً كانت هذه رقائق منفصلة ، ولكن تم دمجها لاحقًا في SoC.
مع ارتفاع تعقيد البيانات ، وظهور أنواع أجهزة استشعار جديدة وأكثر تعقيدًا ، ترى CEVA تلبية الحاجة إلى محاور مستشعر عالية الأداء. يتمحور إعلان اليوم حول عائلة SensPro IP الجديدة من CEVA ، التي تقدم بنية IP جديدة تعزز خبرة IP الحالية للشركة ، وتجمع بين إمكانات المعالجة المتنوعة والمرونة في عرض منتج واحد مستقل بذاته.
SensPro هو تصميم من الطراز الأول يركز على زيادة كفاءة الطاقة إلى أقصى حد ، ويجمع بين تصميمات المعالجة التي تم العثور عليها في تصميمات CEVA من NeuPro من حيث إمكانات ML ، وبراعة معالجة الصور XM6 ، بالإضافة إلى الهندسة المعمارية الدقيقة الخاصة ببرنامج BX2 عددي DSP التي تخدم كوحدة تحكم لعنوان IP الجديد بالكامل.
ويقال أن فكرة دمج هذه العناصر لما هو عادة عناوين IP فردية مختلفة في كتلة معالجة واحدة هي الأولى في الصناعة – ومن ثم يطلق عليها اسم أول "مركز مستشعر عالي الأداء DSP" على الإطلاق. الأهداف هنا عالية للغاية من حيث مرونة التصميم ونوع حالات الاستخدام التي من المفترض أن يتم نشرها فيها. عادة ما نعتقد أن الهاتف الذكي هو أول حالة استخدام من هذا القبيل ، ولكنه في الواقع أكثر في مناطق أخرى حيث لن يكون للجهاز إمكانات معالجة عالية حيث نرى أن SensPro لها تأثير أكبر فيها. ونقلت عن حالات استخدام الروبوتات والسيارات وسماعات AR / VR والمساعدات الصوتية وأجهزة المنزل الذكي والأهم من ذلك التطبيقات الصناعية الجديدة حيث نشهد تحولًا أكبر إلى أتمتة أكثر تكاملاً وأكثر ذكاءً في مجالات مثل خطوط الإنتاج.
إن الجمع بين المعالجة العددية والمتجهية في عنوان IP واحد ، مع القدرة على معالجة عمليات النقطة العائمة هو أمر فريد تمامًا – حسنًا تعتقد أن وحدة المعالجة المركزية يمكنها القيام بذلك أيضًا ، ولكن هنا تكمن مزايا CEVA في قدرتها على القيام بكل هذا للغاية بكفاءة في تصميم منخفض الطاقة.
من وجهة نظر الأداء ، يعد SensPro الجديد ترقية معمارية رئيسية على ما تم تقديمه سابقًا بواسطة IP المألوف مثل XM6. نقلت CEVA هنا عن أرقام مثل 400 GFLOPs من الطاقة على هدف تصميم 1.6 جيجاهرتز من حيث أداء FP ، الذي تم تحقيقه من خلال 64 عملية FP MAC 32 بت أو 128 عملية تشغيل 16 بت. يقال أن قدرة FP مهمة لحالات استخدام حسابية عالية الدقة حيث يلزم نطاق ديناميكي أعلى ، ويكون الرادار أحد أنواع البيانات التي يتم طرحها في هذا السياق.
هناك أيضًا خطوط أنابيب معالجة متجه النقطة الثابتة التي تحتوي تهيئتها على ما يصل إلى 1024 من أجهزة MAC 8×8 ، مما يسمح بما يصل إلى 3 استنتاجات من 8×8 TOPs. يحتوي CEVA أيضًا في الواقع على وضع تنفيذ للشبكات العصبية الثنائية والوعود هنا حتى 20TOPs لاستنتاج الإنتاجية ، وهو رقم جامح ، ولكن علينا أن نتذكر أن هذا ينطبق فقط على نماذج محددة قادرة على العمل مع 2 بت فقط من البيانات.
إن إمكانات النطاق الترددي للبيانات IP هائلة بالفعل ، حيث تستخدم وحدة تحميل عريضة للغاية 2048 بت جنبًا إلى جنب مع وحدة تخزين 1024 بت ، والتي تتوافق مع 400 جيجابايت / ثانية من استيعاب البيانات و 200 جيجابايت / ثانية من الإخراج. يبدو هذا كثيرًا ، ولكن علينا أن نتذكر أن IP سوف يتعامل مع تدفقات البيانات الهائلة القادمة من عدد لا يحصى من أجهزة الاستشعار المختلفة.
من منظور عالي المستوى ، ما يجب ملاحظته في مخطط الكتلة هو مرونة التكوين التي يوفرها IP. بشكل عام ، من بين وحدات المعالجة ، تعتبر المعالجات العددية بالإضافة إلى وحدة معالجة متجه واحدة هي الحد الأدنى من التكوين للتصميم. داخل وحدة النواقل على الرغم من أن الأمور يمكن أن تكون أكثر تعقيدًا:
تتكون وحدة SensPro VCU من وحدات تنفيذ مختلفة تتعامل مع أجهزة MAC ذات النقطة الثابتة ، أو وحدات MAC ذات النقطة العائمة ، أو وحدات الوظائف الخاصة الأخرى المخصصة لتعليماتها المحددة.
تعد التهيئة للعملاء أكثر دقة من مجرد اختيار كمية ونوع الوحدات المدمجة في IP ، في وحدات الفاصلة العائمة على سبيل المثال ، تمنح CEVA أيضًا الاختيار بين تصميمات الإنتاجية المختلفة ، مع اختيار مضاعفة الوحدة الفردية -إنتاجية الدقة للإمكانية الاختيارية لمضاعفة الإنتاجية مرة أخرى لعمليات FP16.
تتكون تكوينات IP الأولية لـ CEVA من 3 تصميمات – SP250 و SP500F و SP1000 ، مع كل خطوة إضافية تتوافق مع تكوين MAC 8 بت.
- SP250 – وحدة ناقل فردية مع 256 من أجهزة MAC 8×8 تستهدف التصوير والرؤية والتطبيقات التي تركز على الصوت
- SP500F – وحدة متجه فردية مع 512 MAC 8×8 و 64 MAC عائم أحادي الدقة يستهدف تطبيقات مركزية SLAM
- SP1000 – تدعم وحدات المتجه المزدوجة التي تحتوي على 1024 MAC 8×8 والشبكات الثنائية التي تستهدف تطبيقات الذكاء الاصطناعي
إن SP500F هو التصميم الوحيد الذي يبدأ في تنفيذ وحدات التنفيذ ذات الفاصلة العائمة وهو أكثر استهدافًا لحالات استخدام الرؤية و SLAM مع الرادار أو LIDAR. بالنسبة للإلكترونيات الاستهلاكية ، سنرى على الأرجح استخدام SP250 في أجهزة مثل smartphones، وكاميرات IP ومنتجات مماثلة أخرى.
وعلق ران سنير ، نائب رئيس قسم البحث والتطوير في CEVA قائلاً:
"مع نمو عدد أجهزة الاستشعار وتنوعها في الأنظمة الحديثة ، واحتياجاتها الحسابية المختلفة اختلافًا كبيرًا ، شرعنا في تصميم بنية جديدة من الألف إلى الياء لمواجهة هذا التحدي. لقد قمنا ببناء SensPro كمعمارية شاملة قابلة للتكوين بشكل كبير يمكنها التعامل مع أعباء العمل المكثفة هذه باستخدام مزيج من العددية ومعالجة المتجهات وتسريع الذكاء الاصطناعي ، مع استخدام أحدث تقنيات تصميم البنية الدقيقة من الأنابيب العميقة والتوازي والمهام المتعددة. والنتيجة هي أقوى بنية DSP تم تصميمها على الإطلاق لمحاور الاستشعار ، ونحن متحمسون حقًا للعمل مع عملائنا وشركائنا لتقديم منتجات واعية بالسياق إلى السوق بناءً على ذلك ".
عنوان IP مُستهدف للترخيص العام في الربع الثالث من عام 2020 – مما يعني أنه سيستغرق بضع سنوات قبل أن نرى أي نوع من التصميمات السيليكونية وحتى المنتجات ذات عنوان IP الجديد.
