Hybridgerät vereint DSP- und MCU-Architekturen

CEVA hat seinen Hybridprozessor CEVA-BX und die Spracherkennungstechnologie WhisPro angekündigt. CEVA-BX kombiniert die Funktionen des Digitalsignalprozessors (DSP) und des Mikrocontrollers (MCU) in einem einzigen Gerät, das entwickelt wurde, um den wachsenden Bedarf an Signalverarbeitungs- und Rechenfunktionen in einer Reihe von Anwendungsbereichen wie IoT, Verbraucher, Automobil und . zu decken industriell. Nach Angaben des Unternehmens schließt die neue Familie eine Lücke in der Signalverarbeitungsleistung von MCUs und der Flexibilität von DSPs, die Entwicklern nur begrenzte Möglichkeiten bietet, aufkommende Anforderungen für zelluläres IoT, Sensorfusion, neuronale Netzwerkinferenz und mehr problemlos zu erfüllen.

Obwohl DSPs, MCUs und spezialisierte Prozessoren für die meisten wohldefinierten Workloads die beste Wahl bleiben, weisen neue Anwendungen gemischte Workloads auf. Infolgedessen müssen Entwickler entweder MCUs und DSPs in komplexeren Designs kombinieren oder Kompromisse bei der Signalverarbeitungsleistung oder Steuerungsflexibilität eingehen. Die CEVA-BX-Familie wurde entwickelt, um gemischte Workload-Anwendungen durch eine Architektur zu unterstützen, die Parallelverarbeitungsfähigkeit mit fortschrittlichen Mikroprozessorfunktionen kombiniert (Abbildung 1).

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Abbildung 1. CEVA-BX-Blockdiagramm. (Quelle:CEVA)

Die Architektur basiert auf einer Pipeline variabler Länge (maximal 11 Stufen) und kombiniert zwei skalare Verarbeitungseinheiten (SPUs) mit nativer Unterstützung für komplexe Mathematik, FFT, Divisionsbeschleunigung und optionaler Unterstützung für Floating mit doppelter, einfacher und halber Genauigkeit -Punkteinheiten. Darüber hinaus unterstützt der Befehlssatz Single-Instruction-Multiple-Data-(SIMD)-Operationen, die für die Vektorverarbeitung bei neuronalen Netzinferenz- und anderen Algorithmen erforderlich sind. Um Steueroperationen vom MCU-Typ zu unterstützen, kombiniert die Architektur eine Befehlssatzarchitektur mit vollständiger C-Typ-Unterstützung mit einer großen Universalregisterdatei und Puffern für Verzweigungen und Schleifen, die entworfen sind, um die Codegröße und Geschwindigkeitsleistung zu reduzieren. Das vollständig zwischengespeicherte Speichersubsystem unterstützt 4 GB Programm- und Datenspeicher und bietet volle Kontrolle über Speicherseiten und dedizierte Master-Ports für jeden. Für noch komplexere Anwendungen können Entwickler die automatischen Warteschlangen- und Pufferverwaltungsmechanismen von CEVA-Connect nutzen, um Co-Prozessoren zu integrieren und einen Cluster von CEVA-BX-Kernen zu erstellen (Abbildung 2).

Abbildung 2. CEVA-Connect-Datenübertragungen. (Quelle:CEVA)

Der CEVA-BX wird zunächst in zwei Konfigurationen angeboten – der CEVA-BX1 mit Single 32X32-Bit MAC und Quad 16X16-Bit MACs und der CEVA-BX2 mit Quad 32X32-Bit MACs und Oktal 16X16-Bit MACs, die ebenfalls in der Lage sind Unterstützung von 16×8-Bit- und 8×8-Bit-MAC-Operationen. Der CEVA-BX2 adressiert intensive Workloads wie 5G PHY-Steuerung, Multi-Mikrofon-Beamforming und neuronale Netze für die Spracherkennung mit bis zu 16 GMACs pro Sekunde. Der CEVA-BX1 bedient DSP-Workloads im unteren bis mittleren Bereich, wie z. Die Sicherheit wird durch dedizierte vertrauenswürdige Ausführungsmodi gewährleistet, um die strengen Sicherheitsstandards zu erfüllen. Die CEVA-BX-Familie wird von einer umfassenden Softwareentwicklungs-Toolkette begleitet, darunter ein fortschrittlicher LLVM-Compiler, ein Eclipse-basierter Debugger, DSP- und neuronale Netzwerk-Rechenbibliotheken, Unterstützung für neuronale Netzwerk-Frameworks wie Android NN API, ARM NN und Tensorflow Lite, und Auswahl an branchenführenden Echtzeitbetriebssystemen (RTOS). Weitere Informationen finden Sie auf der CEVA-BX-Produktseite.

WhisPro-Spracherkennung

Unabhängig davon kündigte CEVA an, dass seine WhisPro-Technologie die Implementierung sprachaktivierter intelligenter Produkte beschleunigen soll, die sich mit Cloud-basierten Sprachassistentendiensten wie Amazon Alexa, Google Assistant, Baidu DuerOS und anderen verbinden. Die Technologie wurde für Always-on-Listening-Edge-Geräte entwickelt und basiert auf einem skalierbaren rekurrenten neuronalen Netzwerk (RNN)-Modell, das in der Lage ist, eine einzelne Triggerphrase sowie gleichzeitige Multitriggerphrasen zur Unterstützung mehrerer KI-Assistenten zu verarbeiten. WhisPro ist mit integrierter Störfestigkeit ausgestattet und erreicht eine sprecherunabhängige Erkennungsrate von über 95 % bei gleichzeitiger Minimierung des Stromverbrauchs und der Verarbeitungsanforderungen. Für eine noch höhere Störfestigkeit können Entwickler WhisPro mit der ClearVox-Frontend-Technologie zur Rauschunterdrückung von CEVA kombinieren. WhisPro und ClearVox arbeiten zusammen und bieten eine geräuschtolerante Sprachaktivierungssoftwarelösung, die für die Ausführung auf CEVA CEVA -TeakLite-4-, CEVA -X2- und CEVA -BX-Geräten entwickelt wurde. Weitere Informationen finden Sie auf der Produktseite von CEVA WhisPro.