Ambarella stellt KI-gestützte SoCs für Multi-Sensor-Videostreams vor

Ambarella, ein führendes Bildverarbeitungsunternehmen, hat zwei neue System-on-Chip (SoC) Lösungen angekündigt, die hochauflösende Videoaufnahme mit fortschrittlicher künstlicher Intelligenz (KI) Verarbeitung kombinieren. Entwickelt für Sicherheitskameras und Smart-City-Einsätze, liefern die CV5S und CV52S 4K-Videoencoding und anspruchsvolle KI-Aufgaben wie Gesichts- und Kennzeichenerkennung.

Der CV5S zielt auf Multi-Sensor-Kamerasysteme ab und verarbeitet bis zu vier 8-Megapixel (8MP) Feeds – äquivalent zu 4K-Auflösung – bei 30 Bildern pro Sekunde (fps) jeweils. Er kann 14 separate Videostreams gleichzeitig verarbeiten und führt Echtzeit-KI auf jedem 4K-Frame durch. Im Vergleich zur vorherigen Generation verdoppelt der CV5S sowohl die Encoding-Auflösung als auch die Speicherbandbreite, während er den Stromverbrauch um 30 Prozent senkt. Er arbeitet unter 5 W und liefert 12 eTOPS (eine Ambarella-Metrik für GPU-äquivalente Leistung).

Der CV52S ist für Single-Sensor-Kameras optimiert und unterstützt 4K-Auflösung bei 60 fps. Er bietet vierfache KI-Leistung, doppelten CPU-Durchsatz und 50 % mehr Speicherbandbreite im Vergleich zu früheren Modellen. Bei einem Verbrauch von unter 3 W liefert er 6 eTOPS Rechenleistung.

Beide SoCs basieren auf Ambarellas 5-nm-Prozess und verfügen über einen erweiterten CVflow KI-Beschleuniger, der effiziente Faltung und andere Deep-Learning-Operationen ermöglicht. „Ein KI-Beschleuniger allein reicht nicht aus; die gesamte Bildverarbeitungspipeline muss harmonisch zusammenarbeiten“, sagte Jerome Gigot, Senior Director of Marketing bei Ambarella. „Unser integrierter ISP, Speichercontroller und Software-Stack ermöglichen es uns, Daten an Ort und Stelle zu halten, kostspielige Kopien zu vermeiden und stromsparende, hochwertige Videoverarbeitung zu erreichen.“

Zusätzlich zum CVflow-Engine enthält jeder SoC Ambarellas langjährigen Image Signal Processor (ISP), der Farbkorrektur, Auto-Exposure, Auto-White-Balance und Rauschfilterung übernimmt. Gigot hob die 16-jährige Entwicklungsgeschichte des ISP hervor, die die Tiefe der Integration unterstreicht, die Neueinsteiger typischerweise fehlt.

Der KI-Beschleuniger ist ein Vektorprozessor, der Convolutional Neural Networks (CNNs) und klassische Computer-Vision-Algorithmen beschleunigen kann. Er unterstützt Sparsifizierung – das Entfernen von nahe-null Koeffizienten –, um die Rechenlast um bis zu 80 % zu reduzieren. Nach einer kurzen Neutrainingsphase erreichen die Modelle wieder eine Genauigkeit innerhalb von 1 % des Originals, während die Modellgröße um das Fünffache schrumpfen kann.

Mit der Fähigkeit, bis zu 14 unabhängige Videostreams zu verarbeiten, kann der CV5S mehrere neuronale Netze gleichzeitig ausführen. Gigot erklärte, dass die CVflow-Engine Time-Multiplexing und parallele Pfade einsetzt, was effizienten Betrieb über verschiedene Netze ermöglicht, ohne das für GPUs typische Batch-Processing zu benötigen.

Beide CV5S und CV52S gehen im Oktober 2021 in die Sampling-Phase.

Der CV52S zielt auf Single-Sensor-Designs wie Verkehrsüberwachung und andere Smart-City-Anwendungen ab (Quelle: Ambarella)

Der CV5S SoC für Multi-Sensor-Kamerasysteme umfasst die neueste Generation von Ambarellas CVflow KI- und Computer-Vision-Beschleuniger (Quelle: Ambarella)

Jerome Gigot (Quelle: Ambarella)

Weitere Details finden Sie in der Originalveröffentlichung auf EE Times.

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