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15.05.2017

DSP IP für neuronale Netze

Tensilica Vision C5 DSP von Cadence Design Systems ist ein eigenständiger, geschlossener DSP IP Core für neuronale Netze vor, der für rechenintensive neuronale Netze mit hoher Verfügbarkeit in Vision-, Radar/Lidar- und Sensor-Fusion-Anwendungen optimiert ist. Der Vision C5 DSP bietet eine Verarbeitungskapazität von 1 TMAC/s für alle Aufgaben aus dem Bereich der neuronalen Netze.

Cadence Design Systems, Inc. stellt mit dem Cadence Tensilica Vision C5 DSP den ersten eigenständigen, geschlossenen DSP IP Core für neuronale Netze vor, der für rechenintensive neuronale Netze mit hoher Verfügbarkeit in Vision-, Radar/Lidar- und Sensor-Fusion-Anwendungen optimiert ist. © Cadence

Kamerabasierte Bildverarbeitungssysteme in Autos, Drohnen und Sicherheitssystemen benötigen zwei grundsätzliche Arten von optimierter Bildverarbeitung. Zuerst wird das von der Kamera aufgenommene Bild mit konventionellen Foto-/Bildverarbeitungsalgorithmen verbessert. Zweitens führen auf neuronalen Netzen basierende Algorithmen eine Erfassung und Erkennung von Objekten durch. Bestehende Neural Network Accelerator Lösungen sind Hardware-Beschleuniger, die an Bildverarbeitungs-DSPs angekoppelt sind, wobei der Code des neuronalen Netzes zwischen der Ausführung einiger Netzwerkschichten auf dem DSP und der Verlagerung von Faltungsebenen auf den Beschleuniger aufgeteilt wird. Diese Kombination ist ineffizient und verbraucht unnötige Leistung.

Der speziell für neuronale Netze optimierte Vision C5 DSP beschleunigt die Berechnungen auf allen Schichten des neuronalen Netzes (Faltung, vollständig verknüpft, Pooling und Normalisierung) und nicht nur der Faltungsfunktionen. Dadurch wird der Vision/Bildverarbeitungs-DSP von einigen Aufgaben befreit und kann die Bilderverbesserungsanwendungen unabhängig ausführen, während der Vision C5 DSP die Inferenzaufgaben abarbeitet. Durch die Vermeidung von unnötigem Datenaustausch zwischen dem neuronalen Netz DSP und dem Vision/Bildverarbeitungs-DSP ermöglicht der Vision C5 DSP eine Lösung mit geringerem Energieverbrauch als ein vergleichbarer Neural Network Accelerator. Zudem bietet er auch ein einfaches Ein-Prozessor-Programmiermodell für neuronale Netze.

Der Vision C5 DSP bietet eine führende Leistung für neuronale Netze in einer eigenständigen Einheit:

  • 1 TMAC/s Verarbeitungskapazität (4x höherer Durchsatz als der Vision P6 DSP) auf einer Halbleiterfläche von weniger als 1 mm2 . Dies gewährleistet einen sehr hohen Verarbeitungsdurchsatz für Deep-Learning-Kernels
  • 1024 8-Bit-MACs oder 512 16-Bit-MACs für eine außergewöhnliche Leistung sowohl bei 8-Bit- als auch bei 16-Bit-Auflösung
  • VLIW SIMD Architektur mit dem 128-Wege, 8-Bit-SIMD oder 64-Wege, 16-Bit-SIMD
  • Ausgelegt für Multi-Core-Designs, ermöglicht eine Multi-TeraMAC-Lösung in kleiner Baugröße
  • Integrierte iDMA- und AXI4-Schnittstelle
  • nutzt dasselbe bewährte Software-Toolset wie die Vision P5 und P6 DSPs
  • Im Vergleich zu anderen verfügbaren GPUs ist der Vision C5 DSP bis zu 6x schneller bei der bekannten AlexNet CNN Performance Benchmark und bis zu 9x schneller bei der Inception V3 CNN Performance Benchmark.

Der Vision C5 DSP ist eine flexible und zukunftssichere Lösung, die variable Kernel-Größen, sowie Tiefen- und Eingangs-Dimensionen unterstützt. Der DSP beinhaltet verschiedene Koeffizienten-Komprimierungs/Dekomprimierungsverfahren und bietet eine Unterstützung für neue Ebenen, die hinzugefügt werden können, sobald sie verfügbar sind. Im Gegensatz dazu stellen Hardware-Beschleuniger eine starre Lösung dar, da sie nur eingeschränkt umprogrammierbar sind.

Der Vision C5 DSP wird auch mit dem Neural Network Mapper Toolset von Cadence geliefert, dass jedes neuronale Netz, das mit Tools wie Caffe und TensorFlow trainiert wurde, auf einen ausführbaren und hoch optimierten Code für den Vision C5 DSP abbildet, unter Ausnutzung eines umfangreichen Satzes handoptimierter Neurale-Netzwerk-Bibliothek-Funktionen.

Weitere Informationen

Unternehmensinformation

Cadence Design Systems GmbH

Mozartstr. 2
DE 85622 Feldkirchen
Tel.: 089 45630
Fax: 089 45631800

Internet:http://www.cadence.com



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