2017年5月4日，中國(guó)上海——楷登電子（美國(guó)Cadence公司，NASDAQ: CDNS）今日正式公布業(yè)界首款獨(dú)立完整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)DSP —Cadence? Tensilica? Vision C5 DSP，面向?qū)ι窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力有極高要求的視覺設(shè)備、雷達(dá)／光學(xué)雷達(dá)和融合傳感器等應(yīng)用量身優(yōu)化。針對(duì)車載、監(jiān)控安防、無(wú)人機(jī)和移動(dòng)/可穿戴設(shè)備應(yīng)用，Vision C5 DSP 1TMAC/s的計(jì)算能力完全能夠勝任所有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算任務(wù)。如需了解更多內(nèi)容。

新聞要點(diǎn)：

完整獨(dú)立的DSP核心，全面支持各級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層

芯片面積不到1mm2，計(jì)算速度可達(dá)每秒1 TeraMAC （TMAC）

通用的可編程解決方案，為未來(lái)而生，滿足不斷演進(jìn)的技術(shù)需求

為視覺設(shè)備、雷達(dá)／光學(xué)雷達(dá)和融合傳感器應(yīng)用度身優(yōu)化

    隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益深入和復(fù)雜，對(duì)計(jì)算的要求也與日俱增；同時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自身架構(gòu)在不斷更新?lián)Q代，新網(wǎng)絡(luò)、新應(yīng)用和新市場(chǎng)也層出不窮。上述趨勢(shì)之下，業(yè)界亟需一款針對(duì)嵌入式系統(tǒng)量身定制的高性能、通用型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決方案，不僅應(yīng)該具備極低的功耗，還應(yīng)擁有高度的可編程能力，以適應(yīng)未來(lái)變化，降低風(fēng)險(xiǎn)。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)DSP vs. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器

    基于攝像頭的視覺系統(tǒng)在汽車、無(wú)人機(jī)和安防領(lǐng)域最為常見，這種架構(gòu)需要兩種最基礎(chǔ)的視覺優(yōu)化計(jì)算模式。首先，利用傳統(tǒng)視覺算法對(duì)攝像頭捕捉到的照片或圖像進(jìn)行增強(qiáng)；其次，使用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知算法對(duì)物體進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別。現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器解決方案皆依賴與圖像DSP連接的硬件加速器；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代碼被分為兩部分，一部分網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)行在DSP上，卷積層則運(yùn)行在硬件加速器上。這種架構(gòu)不但效率低下，且耗能較高。

    Vision C5 DSP是專門針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了特定優(yōu)化的DSP，可以實(shí)現(xiàn)全神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層的計(jì)算加速（卷積層、全連接層、池化層和歸一化層），而不僅僅是卷積層的加速。因此，主視覺／圖像DSP能力得以釋放，獨(dú)立運(yùn)行圖像增強(qiáng)應(yīng)用，Vision C5 DSP則負(fù)責(zé)執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。通過移除神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)DSP和主視覺／圖像DSP之間的冗余數(shù)據(jù)傳輸，Vision C5 DSP的功耗遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器。同時(shí)，Vision C5 DSP還提供針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的單核編程模型。

    “我們的很多客戶都在糾結(jié)如何選擇理想的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，畢竟一款產(chǎn)品的開發(fā)可能耗時(shí)數(shù)年，”Cadence公司Tensilica事業(yè)部市場(chǎng)高級(jí)總監(jiān)Steve Roddy表示。“隨時(shí)在線（always-on）嵌入式系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器不僅需要低功耗和較快的圖像處理速度，靈活性和永不過時(shí)（future-proof）的前瞻性也必不可少。目前的平臺(tái)都不夠理想，客戶亟需一個(gè)全新的解決方案。Vision C5 DSP通用型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)DSP應(yīng)運(yùn)而生，它集成方便、使用靈活，功耗能效較CNN加速器、GPU和CPU也更為出色。”

    “現(xiàn)實(shí)世界中的深度學(xué)習(xí)應(yīng)用數(shù)量龐大，種類繁多，對(duì)計(jì)算的要求非常苛刻，”嵌入視覺聯(lián)盟（Embedded Vision Alliance）創(chuàng)始人Jeff Bier表示。“Vision C5 DSP作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專用編程處理器，可以幫助我們?cè)诘统杀尽⒌凸脑O(shè)備上應(yīng)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)。”

Vision C5 DSP的參數(shù)與性能

依托獨(dú)立引擎，Vision C5 DSP具備領(lǐng)先的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能：

·         不到1mm2的芯片面積可以實(shí)現(xiàn)1TMAC／秒的計(jì)算能力（吞吐量較Vision P6 DSP提高4倍），為深度學(xué)習(xí)內(nèi)核提供極高的計(jì)算吞吐量

·         1024 8-bit MAC或512 16-bit MAC 確保8-bit 和16-bit精度的出色性能

·         128路8-bit SIMD或64路16-bit SIMD的VLIW SIMD架構(gòu)

·         專為多核設(shè)計(jì)打造，以極少的資源代價(jià)獲得NxTMAC的處理能力

·         內(nèi)置iDMA和AXI4總線接口

·         使用與Vision P5和P6 DSP一致的經(jīng)驗(yàn)證軟件工具包

·         基于業(yè)界知名的AlexNet CNN Benchmark，Vision C5 DSP的計(jì)算速度較業(yè)界的GPU最快提高6倍；Inception V3 CNN benchmark，有9倍的性能提升。

    Vision C5 DSP是一款靈活前瞻的永不過時(shí)（future-proof）解決方案，支持各類內(nèi)核尺寸、深度和輸入規(guī)格。Vision C5 DSP采用多項(xiàng)系數(shù)壓縮／解壓技術(shù)，支持未來(lái)添加的新計(jì)算層。與之相反，CNN硬件加速器由于程序重編能力有限，擴(kuò)展能力較差。

    Vision C5 DSP搭載Cadence神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)Mapping工具鏈，可將Caffe和TensorFlow等映射為在Vision C5 DSP上高度優(yōu)化過的可執(zhí)行代碼，充分發(fā)揮手動(dòng)優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)庫(kù)的豐富功能。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)示意圖