2017年5月4日，中國上海——楷登電子（美國Cadence公司，NASDAQ: CDNS）今日正式公布業(yè)界首款獨立完整的神經(jīng)網(wǎng)絡DSP —Cadence? Tensilica? Vision C5 DSP，面向對神經(jīng)網(wǎng)絡計算能力有極高要求的視覺設備、雷達／光學雷達和融合傳感器等應用量身優(yōu)化。針對車載、監(jiān)控安防、無人機和移動/可穿戴設備應用，Vision C5 DSP 1TMAC/s的計算能力完全能夠勝任所有神經(jīng)網(wǎng)絡的計算任務。如需了解更多內(nèi)容。

新聞要點：

完整獨立的DSP核心，全面支持各級神經(jīng)網(wǎng)絡層

芯片面積不到1mm2，計算速度可達每秒1 TeraMAC （TMAC）

通用的可編程解決方案，為未來而生，滿足不斷演進的技術需求

為視覺設備、雷達／光學雷達和融合傳感器應用度身優(yōu)化

    隨著神經(jīng)網(wǎng)絡應用的日益深入和復雜，對計算的要求也與日俱增；同時，神經(jīng)網(wǎng)絡的自身架構在不斷更新?lián)Q代，新網(wǎng)絡、新應用和新市場也層出不窮。上述趨勢之下，業(yè)界亟需一款針對嵌入式系統(tǒng)量身定制的高性能、通用型神經(jīng)網(wǎng)絡解決方案，不僅應該具備極低的功耗，還應擁有高度的可編程能力，以適應未來變化，降低風險。

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

    基于攝像頭的視覺系統(tǒng)在汽車、無人機和安防領域最為常見，這種架構需要兩種最基礎的視覺優(yōu)化計算模式。首先，利用傳統(tǒng)視覺算法對攝像頭捕捉到的照片或圖像進行增強；其次，使用基于神經(jīng)網(wǎng)絡的認知算法對物體進行檢測和識別。現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡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)絡代碼被分為兩部分，一部分網(wǎng)絡層運行在DSP上，卷積層則運行在硬件加速器上。這種架構不但效率低下，且耗能較高。

    Vision C5 DSP是專門針對神經(jīng)網(wǎng)絡進行了特定優(yōu)化的DSP，可以實現(xiàn)全神經(jīng)網(wǎng)絡層的計算加速（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，獨立運行圖像增強應用，Vision C5 DSP則負責執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡任務。通過移除神經(jīng)網(wǎng)絡DSP和主視覺／圖像DSP之間的冗余數(shù)據(jù)傳輸，Vision C5 DSP的功耗遠低于現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡加速器。同時，Vision C5 DSP還提供針對神經(jīng)網(wǎng)絡的單核編程模型。

    “我們的很多客戶都在糾結如何選擇理想的神經(jīng)網(wǎng)絡平臺，畢竟一款產(chǎn)品的開發(fā)可能耗時數(shù)年，”Cadence公司Tensilica事業(yè)部市場高級總監(jiān)Steve Roddy表示。“隨時在線（always-on）嵌入式系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡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（future-proof）的前瞻性也必不可少。目前的平臺都不夠理想，客戶亟需一個全新的解決方案。Vision C5 DSP通用型神經(jīng)網(wǎng)絡DSP應運而生，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)實世界中的深度學習應用數(shù)量龐大，種類繁多，對計算的要求非常苛刻，”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)絡專用編程處理器，可以幫助我們在低成本、低功耗設備上應用深度學習技術。”

Vision C5 DSP的參數(shù)與性能

依托獨立引擎，Vision C5 DSP具備領先的神經(jīng)網(wǎng)絡性能：

·         不到1mm2的芯片面積可以實現(xiàn)1TMAC／秒的計算能力（吞吐量較Vision P6 DSP提高4倍），為深度學習內(nèi)核提供極高的計算吞吐量

·         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

·         專為多核設計打造，以極少的資源代價獲得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)驗證軟件工具包

·         基于業(yè)界知名的AlexNet CNN Benchmark，Vision C5 DSP的計算速度較業(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（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采用多項系數(shù)壓縮／解壓技術，支持未來添加的新計算層。與之相反，CNN硬件加速器由于程序重編能力有限，擴展能力較差。

    Vision C5 DSP搭載Cadence神經(jīng)網(wǎng)絡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)揮手動優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡庫的豐富功能。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡示意圖