CEVA-BX: Einheitlicher DSP/MCU-Prozessor für IoT, Automotive und Industrie der nächsten Generation

CEVA hat den hybriden Prozessor CEVA-BX zusammen mit seiner WhisPro Spracherkennungs-Engine vorgestellt. Der CEVA-BX vereint Digital Signal Processor (DSP) und Mikrocontroller (MCU) Fähigkeiten in einer einzelnen Siliziumlösung und erfüllt die steigende Nachfrage nach sowohl hohem Signalverarbeitungsdurchsatz als auch vielseitigem Computing in IoT, Consumer, Automotive und industriellen Domänen.

Architekturvorteile

Traditionell mussten Designer separate MCUs und DSPs jonglieren, um gemischte Workloads wie Cellular IoT, Sensorfusion und neuronale Netzinferenz zu bewältigen. Dieser Ansatz führte oft zu komplexen System-on-Chip (SoC) Designs oder Kompromissen entweder bei Signalverarbeitungsleistung oder Steuerflexibilität. CEVA-BX schließt diese Lücke, indem es eine Parallelverarbeitungsarchitektur liefert, die die Geschwindigkeit von DSPs mit der Programmierbarkeit von MCUs verbindet.

Die Kernarchitektur verfügt über eine 11-stufige variable Pipeline und zwei skalare Verarbeitungseinheiten (SPUs) mit nativer Unterstützung für komplexe Mathematik, FFT und Divisionsbeschleunigung. Optionale Double-, Single- und Half-Precision Floating-Point Units ermöglichen ein breites Spektrum an Workloads. SIMD-Erweiterungen liefern die Vektorverarbeitung, die für neuronale Netzinferenz und andere datenparallele Aufgaben erforderlich ist. Für MCU-ähnliche Steuerung bietet der Befehlssatz volle C-Sprachenkompatibilität, ein großzügiges Registerfile und optimierte Branching/Loop-Buffer, die Codegröße reduzieren und Performance steigern.

Speicher wird durch ein vollständig gecachtes Subsystem verwaltet, das bis zu 4 GB Programm- und Datenspeicher unterstützt, mit dedizierten Master-Ports für jede Speicherdomäne. Entwickler können die Applikationskomplexität weiter erhöhen, indem sie CEVA-Connects automatische Queue- und Buffer-Verwaltung nutzen, was Integration von Co-Prozessoren und Erstellung von Multi-Core CEVA-BX Clustern ermöglicht (Abbildung 2).

Zwei Konfigurationen

Zunächst in zwei Konfigurationen verfügbar: Der CEVA-BX1 bietet einen einzelnen 32×32-Bit MAC und vier 16×16-Bit MACs, während der CEVA-BX2 vier 32×32-Bit MACs und acht 16×16-Bit MACs liefert. Beide unterstützen 16×8-Bit und 8×8-Bit MAC-Operationen. Der CEVA-BX2 ist auf High-Intensity-Workloads wie 5G PHY Control, Multi-Mikrofon-Beamforming und tiefe neuronale Netze für Spracherkennung ausgelegt und liefert bis zu 16 GMACs pro Sekunde. Der CEVA-BX1 zielt auf niedrige bis mittlere DSP-Aufgaben – Cellular IoT, Protokollstacks und Always-On Sensorfusion – ab und bietet bis zu 8 GMACs pro Sekunde. Sicherheit wird durch dedizierte Trusted Execution Modes gewährleistet, die strenge Sicherheitsstandards erfüllen.

Software-Ökosystem

CEVA unterstützt die Hardware mit einem robusten Software-Ökosystem: fortschrittlicher LLVM-Compiler, Eclipse-basierter Debugger, DSP- und Neural-Network-Bibliotheken, Support für Android NN API, ARM NN und TensorFlow Lite, sowie Auswahl führender Echtzeit-Betriebssysteme. Weitere Details auf der CEVA-BX Produktseite.

WhisPro Spracherkennung

CEVAs WhisPro Technologie beschleunigt die Bereitstellung sprachaktivierter Smart Devices, die sich mit Cloud-basierten Assistenten wie Amazon Alexa, Google Assistant und Baidu DuerOS verbinden. Für Always-On Edge-Szenarien konzipiert, setzt WhisPro ein skalierbares rekurrentes neuronales Netz (RNN) ein, das eine einzelne Trigger-Phrase oder mehrere Phrasen gleichzeitig erkennen kann und mehrere KI-Assistenten unterstützt. Mit Rauschimmunität gebaut, erreicht WhisPro über 95% sprecherunabhängige Wake-Phrase-Genauigkeit bei geringem Stromverbrauch und Rechenlast. Für verbesserte Rauschresistenz können Entwickler WhisPro mit CEVAs ClearVox Rauschunterdrückungs-Frontend kombinieren. Zusammen liefern sie eine rauschtolerante Sprachaktivierungslösung für CEVA-TeakLite-4, CEVA-X2 und CEVA-BX Geräte. Weitere Informationen auf der CEVA WhisPro Produktseite.