Ambarella launcht CV5 AI Vision Prozessor: 8K bei 30 fps in <2W, neu definiert Power-effizientes Imaging

Ambarella hat auf der CES 2021 seine fünfte Generation AI Vision Prozessor SoC, den CV5, vorgestellt. Basierend auf Samsungs modernstem 5-nm-Prozess liefert der Chip volle 8K-Auflösung bei 30 fps bei weniger als 2 W Verbrauch. Dieser Meilenstein macht ihn zum Game-Changer für intelligente Kamerasysteme in Automotive, Consumer, Drohnen und Robotik Applikationen.

Der CV5 koppelt Ambarellas proprietäre CVflow AI Engine mit einem Dual-Core Arm Cortex-A76 CPU bis 1,6 GHz. Zusammen stellen sie die Horsepower bereit, um eine breite Palette an KI-Algorithmen auszuführen. Mit einem Image Signal Processor, der bis zu 14 Kamerastreams ingestieren kann, kann der Chip simultan hochwertiges Footage für menschliche Betrachter generieren und Machine-Learning-Pipelines füttern.

„Dies ist unsere fünfte Generation Bildprozessoren, mit separater Verarbeitung für Video und KI“, sagte Chris Day, Vice President of Marketing and Business Development bei Ambarella. „Es ist der erste 5-nm-Chip, der niedrigen Stromverbrauch ermöglicht, was für viele Applikationen kritisch ist, besonders in Sportkameras.“ Day fügte hinzu: „Wir arbeiten eng mit der Samsung Fab und haben eines der besten VLSI Design Teams der Branche. Das bedeutet, wir haben guten frühen Zugriff auf Prozessbibliotheken dank unserer engen Partnerschaft.“

In automobiler Video-Telematik kann CV5 multiple Streams von Front-ADAS-Kameras, Driver-Monitoring, Cabin-Monitoring und Side-View-Linsen encodieren. Seine CVflow Engine führt Lane-Departure und Forward-Collision-Warning Algorithmen neben Driver-Drowsiness Detection aus, während der 8K-Videostream höherauflösende Imagery für bessere Detektionsgenauigkeit über größere Distanzen liefert.

Day merkte an, dass initiales Interesse am stärksten im Automotive-Sektor ist, der rund 20 % von Ambarellas Umsatz ausmacht.

Der niedrige Power-Envelope des Chips erschließt auch Next-Gen High-Res Action-, 360°- und Virtual-Reality-Kameras. Mit On-Chip Image Stabilization und Stitching unterstützt es 8K Recording und Playback in kompakten Formfaktoren.

In Robotik- und Drohnen-Plattformen beschleunigt die CVflow Engine Simultaneous Localization and Mapping, Path Planning und Obstacle Avoidance. Für Aerial Cinematography kann der SoC 8K Video bei 60 fps liefern, während er Echtzeit-Flugkontrolle und Navigation aufrechterhält.

„Der Schlüsselvorteil des CV5 ist die Fähigkeit, 8K Recording über alle Märkte hinzuzufügen“, sagte Day. „Wir sind auch die Ersten, die ein PCIe Interface auf dem Chip inkludieren, was neue Konnektivitätsoptionen öffnet. Während wir auf Automotive, Sportkameras, Drohnen und VR fokussiert sind, erwarten wir Security und Surveillance Varianten später dieses Jahr.“

Der CV5 teilt ein gemeinsames SDK und CV Toolchain mit Ambarellas anderen CVflow Familien, was Development über ein Spektrum von Preis- und Performance-Tiers vereinfacht. Das Toolkit umfasst einen Neural Network Compiler, Debugger und vollen Support für Industriestandard-Frameworks wie PyTorch, ONNX, Caffe und TensorFlow, plus detaillierte CNN Optimierungsrichtlinien.

Die Hauptfeatures des CV5 SoC umfassen:

• CVflow Architektur mit DNN Support
• Dual-Core Arm Cortex-A76 bis 1,6 GHz mit NEON DSP Extensions und FPU
• High-Speed SLVS-EC, MIPI-CSI (C/D PHY) Interfaces, verbinden bis zu 14 Kameras
• Multi-Channel ISP mit bis zu 8KP60 Throughput
• Native Support für RGGB, RCCB, RCCC, RGB-IR und Monochrom Sensor Formate
• Multi-Exposure High Dynamic Range (HDR) Processing
• Real-time, hardware-beschleunigtes Fisheye Dewarping und Lens Distortion Correction (LDC)
• AVC und HEVC Encoding bis 8KP60 Throughput mit Multi-Stream Support
• Reiches Interface Set: 4-Lane PCIe, CAN FD, Gigabit Ethernet, USB 3.1 Host/Device, drei SD-Card Controller, MIPI DSI/CSI-2 und HDMI Outputs
• LPDDR4x/LPDDR5/LPDDR5x Support, 64-Bit Data Bus, bis 32 GB Kapazität
• Security Features: Secure Boot mit TrustZone, Secure Memory, TRNG, OTP, DRAM Scrambling, Virtualisierung
• 5-nm Prozess Technologie
• 16 × 16 FBGA Package, 0,5 mm Ball Pitch