Synopsys高性能視覺處理器IP 應對機器視覺大趨勢

　　隨著機器視覺技術的日趨成熟，越來越多的企業在考慮如何采用機器視覺技術來提升競爭力，比如在自動化生產線上實現檢查、測量和自動識別等功能，以提高效率并降低成本，從而實現生產效益最大化。如今，機器視覺的軟硬件產品已逐漸成為諸多應用領域的的必要部分，這就對于系統的集成性、效益、性能、功耗提出了更高要求。

　　據ABI Research調研機構的數據顯示，全球視覺系統市場產值自近兩年開始將呈爆炸性成長態勢，到2020年產值將從2015年的不到1000億美元增至超過3000億美元規模。針對這一龐大市場需求，全球領先的EDA和半導體IP供應商新思科技（Synopsys）于日前推出了高性能嵌入式視覺處理器IP——DesignWare EV系列，能夠提供更快的目標監測并顯著降低功耗。

　　Synopsys DesignWare ARC處理器高級產品營銷經理Mike Thompson先生表示，DesignWare ?EV視覺處理器產品系列中的首批產品計劃于2015年5月開始供貨，該系列的EV52和EV54視覺處理器是完全可編程和可配置的視覺處理器IP核，它們結合了軟件解決方案的靈活性與專用硬件的低成本和低功耗特性。EV處理器以超過1000GOPS/W的性能實現了卷積神經網絡（CNN），從而能夠僅以其他視覺解決方案的一小部分功耗，實現對諸如面部、行人和手勢等多樣化的目標快速而準確的監測。

　　雖然視覺算法可以在大多數處理器上運行，但是這類算法牽涉到許多的復雜數學運算和數據遷移。通用處理器（GPP）可以用來做視覺處理，但是這樣的處理器缺少復雜數學運算資源，運行起來速度會非常慢。在一些視覺應用中，采用的圖形處理器（GPU）雖然具有許多的運算資源，但是卻缺乏高效移動視覺數據的能力，因此其視覺性能相對較低，并且其功耗也非常的高。視覺處理器是專為視覺處理而設計，因此它們擁有所需的復雜數學運算能力，并且它們還具有精密的數據遷移能力，能夠有效地處理視覺幀數據。

　　完全可編程和可配置是DesignWare EV的優勢技術所在，DesignWare EV配備高性能多核硬件，EV處理器系列包含2--4個高性能處理內核，可在典型的28nm工藝技術中實現高達1GHz的運行速率。EV處理器系列也實現了一種前饋卷積神經網絡（CNN）結構，它支持一個可編程的點對點串流互連網絡，以用于快速和準確的目標監測這一視覺處理的關鍵任務。執行單元處理器的數量可配置，開發人員能夠在視覺應用中利用通用的任務級和數據級并行處理功能，去執行復雜的圖像和視頻識別算法，同時僅消耗市場上其它可用視覺處理器五分之一的功耗。

　　目標監測引擎運行CNN可執行文件，并由2、4或8個處理單元（PE）組成，PE的個數由用戶在構建時配置，PE之間的流互連網絡也是如此。該互連網絡在所有的PE之間具有靈活的點到點連接，可根據目標監測引擎上執行的CNN圖形動態改變。

　　我們還了解到，要能夠在嵌入式視覺應用中得到使用，需要滿足嵌入式產品低功耗的要求，DesignWare EV的另外一個優勢就是低功耗，五分之一的功耗使得它可以滿足絕大部分的嵌入式應用需求，使其成為了在SoC當中實現視覺處理的極佳選擇。

　　據Synopsys DesignWare ARC處理器高級產品營銷經理Mike Thompson先生透露，為了加速應用軟件開發，EV處理器系列得到了基于OpenCV和OpenVX等等現有和新興的嵌入式視覺標準，以及Synopsys的MetaWare開發工具包的綜合性軟件編程環境的支持。通過把專為視覺數據處理而優化的高性能硬件與高效編程工具結合在一起， EV處理器成為了各種嵌入式視覺應用的一種理想解決方案，包括視頻監控、手勢識別和目標監測等應用。

　　機器視覺技術以其強大的功能、高效、高穩定性等優勢，已經成為各行業應用中穩步增長的解決方案。DesignWare EV的目標應用市場包括視頻監控、可穿戴設備、家庭自動化、數字電視、虛擬現實、游戲設備、機器人、數字顯示屏、醫療電子以及汽車信息娛樂系統等。

　　機器視覺就是用機器代替人眼來進行識別、測量、判斷等。機器視覺系統是通過攝像頭將拍攝對象轉換成圖像信號，然后再交由圖像分析系統進行分析、測量等。機器視覺系統最基本的特點就是提高靈活性和自動化程度，大大提高了檢測效率和精度。對此，Mike Thompson先生分享了一段精彩視頻，充分顯示DesignWare EV的性能優勢與廣闊的應用前景。

　　同時，Mike Thompson先生還強調，中國的機器視覺技術正處于發展期，目前呈現出快速增長趨勢，Synopsys將中國視為非常重要的市場，并已經與相關企業就DesignWare EV進行溝通，中國市場對于利用Synopsys先進的視覺處理技術發展下一代互聯設備的有強烈興趣。

　　另外，值得我們關注的是，隨著科學技術的不斷進步，具有類似于人類視力的機器人系統不再是科幻小說中的夢想，今后，3D視覺系統或將成為機器人系統的標準附加設備。3D視覺領域DesignWare EV 同樣大有用武之地，諸如虛擬現實頭盔等3D視覺系統的應用，亦是DesignWare EV 的重點目標市場。