Автомобильный процессор со встроенным ускорителем AI

Компания TI впервые добавила специальный ускоритель искусственного интеллекта в одну из своих автомобильных систем на кристалле, что прекрасно иллюстрирует растущее внедрение методов глубокого обучения в автомобильных системах ADAS. Новый блок глубокого обучения основан на новом IP-адресе C7x DSP от TI, а также на собственном ускорителе умножения матриц.

TDA4VM, одна из двух первых SoC, выпущенных как часть серии Jacinto 7, сочетает в себе предварительную обработку сенсора и аналитику данных, предназначенную для обработки входных сигналов от 8-мегапиксельных систем с фронтальной камерой. В качестве альтернативы, TDA4VM может обрабатывать от четырех до шести 3-мегапиксельных камер, работающих одновременно вместе с сигналами радаров, лидаров и ультразвуковых датчиков. Эти камеры и датчики позволяют использовать передовые системы помощи водителю (ADAS), такие как автоматизированная парковка. Глубокое обучение можно использовать для объединения данных с разных датчиков или для включения таких методов, как обнаружение объектов.

TDA4VM включает ускоритель глубокого обучения для функций ADAS на основе анализа данных камеры, радара, лидара и ультразвука (Изображение:TI)

DSP Plus MMA

На пресс-конференции TI в Мюнхене, Германия, EETimes Europe поговорила с Самиром Уоссоном, вице-президентом и менеджером бизнес-подразделения TI по ​​переработке процессоров, и Куртом Муром, генеральным менеджером и менеджером линейки продуктов TI's Jacinto.

«Это первая SoC, на которой установлен C7x [DSP]», - сказал Мур. «Мы добавили инструкции для векторов, которые предназначены для компьютерного зрения, но мы также осознали, что если вы посмотрите на то, как традиционно использовались DSP, большая часть этого наследия связана с такими вещами, как инфраструктура связи, [где проблема] в том, как вы кормите огромный объем данных в SoC или в математический движок, как вы их обрабатываете и как вы их получаете. Это очень сложно ».

щелкните, чтобы увеличить изображение

Рисунок:Функциональная схема TDA4VM. (Источник:Texas Instruments)

Новый DSP C7x специализируется на обработке больших объемов данных и выполнении сложных математических операций в сложных средах реального времени. Возможности потоковой передачи данных DSP были объединены с ускорителем умножения матриц для повышения эффективности приложений глубокого обучения.

«Мы с любовью называем это ММА, - сказал Уоссон. «Существуют разные ситуации, в которых мы можем использовать его с нашими библиотеками… у нас есть TIDL [Texas Instruments Deep Learning], который является верхним слоем, который абстрагирует сложности MMA, вы можете запрограммировать его через это. Но прелесть в том, как C7x взаимодействует с ним, чтобы иметь возможность получать и отправлять данные быстрее ».

TDA4VM предназначен для систем ADAS мощностью от 5 до 20 Вт. На практике, по словам Уоссона, системы фронтальных камер обычно имеют бюджет мощности ниже 7 Вт, но тот же SoC также подходит для более сложных систем, таких как автоматическая парковка автомобилей служащим, которая может быть ближе к 20 Вт.

Частично идея TI заключается в том, что использование высокотехнологичной SoC, подобной этой, может реально снизить стоимость системы для таких приложений, как системы фронтальной камеры.

«Если у вас есть правильный метод глубокого обучения, вам могут не понадобиться стереокамеры», - сказал Уоссон. «Вы могли бы сделать это с более дешевым объективом. Так что для OEM или Tier 1 это значительно дешевле, но у вас есть двигатель, который [эффективно] компенсирует это и дает вам повышение производительности ».

Диапазон вычислений

Механизм глубокого обучения в TDA4VM поддерживает 8 TOPS. В качестве первой части серии Jacinto 7, Мур сказал, что она предназначена быть частью среднего уровня с точки зрения вычислительной мощности; будущие устройства появятся как над ним, так и под ним. Будущие компоненты с, скажем, 2 TOPS могут быть полезны для менее ресурсоемких функций, таких как мониторинг драйверов или обнаружение занятости.

«Одна из прекрасных особенностей автомобильного рынка заключается в том, что все эти сценарии использования сосуществуют», - сказал Уоссон. «Даже когда OEM-производитель выпускает совершенно новую, обновленную платформу, на одной платформе есть разные автомобильные линейки, и все они сосуществуют. Тогда самая большая проблема заключается в том, как они становятся программно совместимыми ... если вы сделаете наиболее масштабируемую платформу и масштабируете SoC с различными вариантами использования, теперь вы дали им холст, на котором они могут работать и выражать себя ».

Мур описал широкий спектр транспортных средств, которые, как ожидается, теперь будут иметь функции ADAS, от автомобилей стоимостью 10–12 000 долларов США до 100 000 долларов США и выше.

«Водители этих автомобилей имеют разные ожидания», - сказал Мур, указав, что система ADAS стоимостью 3000 долларов в автомобиле стоимостью 100000 долларов является совершенно другим предложением по сравнению с размещением той же системы стоимостью 3000 долларов в автомобиле, который будет продаваться по цене 12000 долларов.

«Другая проблема, с которой сталкиваются эти компании, заключается в том, что даже если вы думаете о крупной автомобильной компании, их [бюджет на разработку] может составлять 10 миллионов долларов в год», - сказал Мур. «Им приходится компенсировать затраты на разработку относительно небольшого количества автомобилей по сравнению с производителем мобильных телефонов, который строит пару моделей, а их [отгруженных единиц] составляют десятки миллионов».

Ожидается, что серийное производство TDA4VM начнется во второй половине 2020 года. Уже доступны контрольные образцы и оценочный модуль TDA4VMXEVM.