인식 여부와 관계없이 우리가 사용하는 일상적인 응용 프로그램은 센서에서 수집한 데이터에 의존합니다. 우리는 거의 모든 애플리케이션이 적어도 몇 가지 다른 유형의 센서를 사용한다고 장담할 수 있습니다. 애플리케이션, 데이터를 수집하는 환경, 주간 또는 야간 등 다양한 유형의 센서가 데이터 수집에 더 적합하기 때문입니다. 여러 유형의 센서가 데이터 수집에 사용됩니다. 하나에만 의존하는 것은 신뢰할 수 없기 때문에 동일한 응용 프로그램에 대해. 여기에서 센서 융합의 개념이 등장합니다. 센서 융합은 여러 센서의 데이터를 결합하여 완전하고 정확하며 신뢰할 수 있는 결과를 얻는 것을 의미합니다. 컨텍스트 인식과 새로운 사용자 경험을 가능하게 합니다.
이 프로세스는 많은 처리 알고리즘에 의존하며 소프트웨어에 많은 부담을 줍니다. 물론 하드웨어는 이런 점에서 케이크 워크가 없습니다. 대부분의 경우 알고리즘은 범용 프로세서에서 실행되지 않고 특수 목적 칩에서 구현되어야 합니다. 항상 존재하는 PPA의 까다로운 요구 사항으로 인해 애플리케이션은 최적화된 하드웨어/소프트웨어 솔루션에서 센서 융합을 구현해야 합니다.
최근 Synopsys는 "내장된 예산에서 고성능 센서 융합을 위한 DSP IP." 제목의 키워드는 "임베디드"와 "예산"입니다. 우리 모두가 알고 있듯이 오늘날 빠르게 성장하는 많은 응용 프로그램은 자연에 내장되어 있습니다. 이러한 응용 프로그램은 매우 높은 성능, 컴팩트한 구현 및 낮은 전력 소비를 요구합니다. 동시에, 비즈니스 요구 사항은 가격대와 시장 출시 시간 측면에서 훨씬 더 엄격합니다.
이 게시물은 웨비나에서 몇 가지 두드러진 요점을 다룹니다. 당신은 이미 여러 센서에 의존하는 수많은 센서 중에서 최종 애플리케이션을 위한 센서 융합 솔루션을 구현하는 팀의 일원일 수 있습니다. 아니면 곧 될 수도 있습니다. 어느 쪽이든, 이 웨비나는 시청하기에 매우 유용한 웨비나입니다. Synopsys의 수석 R&D 엔지니어인 Pieter van der Wolf가 웨비나를 발표했습니다. 여기에서 주문형으로 볼 수 있습니다.
센서 융합 트렌드
스마트 모바일, 자동차 시스템, 스마트 홈 시스템, 건강 및 산업 제어는 여러 센서의 사용을 활용하고 혜택을 받는 일부 시장입니다. 소형화를 위한 MEMS 기술과 센서의 저렴한 비용은 센서 융합 공간의 혁신을 빠르게 가속화하고 있습니다. 동시에 만보계 애플리케이션에 대한 요구 사항은 광범위한 센서를 포괄합니다. 웨어러블에서 자동차 레이더/LiDAR에 대한 가상 비서에 이르기까지 다양한 센서를 사용하려면 SoC가 최적의 성능과 저전력/면적의 균형을 유지해야 합니다. 모든 애플리케이션에 완벽한 단일 유형의 센서는 없기 때문에 센서 융합은 정확하고 신뢰할 수 있는 결과의 핵심입니다. 센서 융합의 주요 작업에는 위치 파악, 매핑 및 경로 계획이 포함됩니다. 현지화는 "나는 어디에 있습니까?"를 결정하는 것입니다. 요소. 매핑은 "내 주변에 무엇이 있습니까?"를 확인하는 것입니다. 개체 및 속성이 있는 예상 환경 모델을 기반으로 합니다. 그리고 경로 계획은 "다음에 무엇을 할 것인가?"를 결정하는 것입니다. 행동 결정.
센서 퓨전 솔루션용 DSP IP
SoC 아키텍처는 애플리케이션의 빠르게 변화하는 요구 사항에 따라 쉽게 확장할 수 있어야 합니다. 또한 SoC는 다양한 워크로드와 데이터 유형을 처리할 수 있을 만큼 충분히 다재다능해야 합니다. 제품의 모든 새로운 변형 또는 향후 버전에 대해 처음부터 구축하는 것은 실용적이지 않습니다. DSP는 이러한 요구 사항을 수용하기에 적합합니다.
확장성
만보계 애플리케이션에는 약 10MIPS가 필요한 반면 자율 주행 애플리케이션에는 10TOPS 이상이 필요합니다. 확장 가능한 소프트웨어 호환 DSP IP 제품군은 이러한 모든 SoC에서 소프트웨어를 재사용할 수 있는 동시에 다양한 센서 융합 애플리케이션을 구현하는 데 적합합니다.
다재
마이크 데이터 스트림은 16비트 정수 데이터 유형이고 카메라 데이터는 8비트 또는 16비트 정수 유형일 수 있지만 레이더 데이터 유형은 정수 또는 16비트 또는 32비트의 부동 소수점일 수 있습니다. 아키텍처와 구현은 이러한 모든 데이터 유형을 처리할 수 있을 만큼 충분히 다양해야 하며 혼합된 워크로드 간에 컴퓨팅 리소스를 공유할 수 있어야 합니다.
SoC 수준의 도전
SoC는 빠른 DMA를 통해 주변 장치 및 시스템 메모리로의 효율적인 데이터 이동을 지원해야 합니다. SoC 구현은 높은 메모리 대기 시간에도 탄력적이어야 합니다. 요구되는 사이클 성능을 위해 높은 Fmax를 제공해야 하며 동시에 쉬운 타이밍 클로저를 가능하게 해야 합니다. 물론 저전력 소비, 저누설, 소형 폼 팩터 및 저비용은 이러한 애플리케이션과 함께 수반되는 요구 사항입니다.
소프트웨어를 잊지 마세요
센서 융합 솔루션은 하드웨어 최적화에만 국한되지 않습니다. 데이터 처리, 사용자 상호 작용, 인터럽트 처리기, 드라이버 등을 위한 다양한 소프트웨어 모듈의 개발 및 통합이 필요합니다. 소프트웨어 코드는 다양한 DSP IP 구현 간에 쉽게 이식할 수 있어야 합니다.
센서 융합 솔루션 구현을 위한 Synopsys의 제품
효율적인 SoC 통합
Synopsys는 다양한 시장에 서비스를 제공하기 위해 DSP IP의 전체 제품군을 제공합니다. 센서 융합 애플리케이션의 경우 ARC® VPX 프로세서 제품군이 적합합니다. 캐시 일관성 및 공유 DMA가 있는 사전 통합된 멀티코어 DSP를 사용하여 구현을 쉽게 확장할 수 있습니다. SIMD 구현이 128비트, 256비트 또는 512비트인지 여부에 관계없이 해당 요구 사항을 지원하는 VPX 제품군에 해당 프로세서가 있습니다. 통합 프로그래밍 환경에서 ML 애플리케이션용 프런트 엔드를 구현하는 데 사용할 수 있는 ARC NPX NN 가속기도 있습니다. VPX 프로세서는 성능/영역 최적화를 달성하도록 고도로 구성할 수 있습니다. 이러한 프로세서는 다양한 데이터 유형도 지원합니다.
광범위한 소프트웨어 빌딩 블록 세트
Synopsys는 Vector DSP 라이브러리 및 Vector Linear Algebra 라이브러리를 포함한 풍부한 소프트웨어 빌딩 블록 세트를 제공합니다. 이러한 라이브러리는 Vector-Length Agnostic C/C++ 프로그래밍 모델을 사용하여 구현되므로 VPX 제품군의 모든 구성원 간에 소프트웨어를 쉽게 이식할 수 있습니다. 또한 기계어 인터페이스 라이브러리와 NN 소프트웨어 개발 키트도 포함되어 있습니다.
요약
요약하면 Synopsys ARC VPX DSP 프로세서는 고성능 및 확장성, 소형 폼 팩터 및 저전력을 제공합니다. 이 프로세서는 자동차 안전 요구 사항에 대한 ISO 26262 ASIL B/D 수준 요구 사항을 준수합니다. 이기종 신호 처리 워크로드는 이러한 프로세서를 사용하여 효율적이고 효과적으로 구현할 수 있습니다. 또한 Synopsys ARC DSP 프로세서 제품군의 다른 프로세서와 쉽게 통합할 수 있습니다.
더 많은 것을 배울 수 있습니다. 여기에서 Synopsys ARC VPX DSP 프로세서에 대한 세부 정보.
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