德州儀器（TI）基于OMAP5技術(shù)的最新應(yīng)用處理器TDA2x具有最先進(jìn)的視覺(jué)加速加速器（PAC），可實(shí)現(xiàn)具有動(dòng)力效率，低成本，可編程性和靈活性的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS），為20/20視覺(jué)提供動(dòng)力。自動(dòng)駕駛汽車。Vision AccelerationPac是一種可編程加速器，具有特定的硬件單元和自定義管道，可以從高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行完全編程。

介紹

到2013年9月，Google的自動(dòng)駕駛汽車在計(jì)算機(jī)控制下完成了500，000英里的行駛，沒(méi)有發(fā)生任何事故。Google的顛覆性無(wú)人駕駛汽車項(xiàng)目旨在通過(guò)結(jié)合使用攝像機(jī)，雷達(dá)傳感器和激光測(cè)距儀來(lái)查看和導(dǎo)航交通（以及Google的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)）來(lái)提高汽車的安全性和效率。

Google的無(wú)人駕駛汽車原型配備了150，000美元的機(jī)器人組件，其中包括價(jià)值70，000美元的激光雷達(dá)系統(tǒng)，這遠(yuǎn)非商業(yè)用途。日產(chǎn)于2013年8月宣布計(jì)劃到2020年發(fā)布無(wú)人駕駛汽車，以實(shí)現(xiàn)零傷亡。自動(dòng)駕駛汽車的商業(yè)化過(guò)程將集中在如何使自動(dòng)駕駛汽車在各個(gè)角落情況下更實(shí)惠，更堅(jiān)固和更安全。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一是計(jì)算機(jī)視覺(jué)，它使用基于攝像頭的視覺(jué)分析技術(shù)，旨在提供高度可靠，低成本的視覺(jué)解決方案。盡管基于攝像頭的傳感器的成本低于其他技術(shù)，但其處理要求卻大大提高。

當(dāng)今的系統(tǒng)要求我們以30幀/秒的速度處理1280×800的圖像分辨率，通常同時(shí)運(yùn)行5種或更多種算法。德州儀器（TI）基于OMAP5技術(shù)的最新應(yīng)用處理器TDA2x具有最先進(jìn)的視覺(jué)加速加速器（PAC），可實(shí)現(xiàn)具有動(dòng)力效率，低成本，可編程性和靈活性的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS），為20/20視覺(jué)提供動(dòng)力。

自動(dòng)駕駛汽車。Vision AccelerationPac是一種可編程加速器，具有特定的硬件單元和自定義管道，可以從高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行完全編程。這使視覺(jué)開發(fā)人員可以利用標(biāo)準(zhǔn)處理器體系結(jié)構(gòu)無(wú)法利用的新性能水平。Vision AccelerationPac的可編程性支持通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言支持，使最終汽車制造商可以創(chuàng)新并探索各種算法的取舍。

鑒于這些算法還很不成熟，但是對(duì)于加快產(chǎn)品上市時(shí)間至關(guān)重要，因此這是一個(gè)特別重要的功能。Vision AccelerationPac的可編程性支持通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言支持，使最終汽車制造商可以創(chuàng)新并探索各種算法的取舍。鑒于這些算法還很不成熟，但是對(duì)于加快產(chǎn)品上市時(shí)間至關(guān)重要，因此這是一個(gè)特別重要的功能。Vision AccelerationPac的可編程性支持通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言支持，使最終汽車制造商可以創(chuàng)新并探索各種算法的取舍。鑒于這些算法還很不成熟，但是對(duì)于加快產(chǎn)品上市時(shí)間至關(guān)重要，因此這是一個(gè)特別重要的功能。

美國(guó)人口普查局的“看到汽車的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)”表明，美國(guó)每年平均發(fā)生600萬(wàn)起機(jī)動(dòng)車事故。16-24歲的年輕人和青少年的死亡率最高。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)還顯示，大多數(shù)事故是由人為錯(cuò)誤引起的。

人們認(rèn)為，將視覺(jué)和智能添加到機(jī)動(dòng)車輛中可以減少人為錯(cuò)誤并減少交通事故，從而挽救生命。人們還認(rèn)為，汽車視覺(jué)系統(tǒng)可以幫助減少交通擁堵，增加高速公路通行能力，提高燃油效率并提高日常通勤的駕駛員舒適度。

先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）是邁向全自動(dòng)駕駛汽車的關(guān)鍵一步。ADAS系統(tǒng)包括但不限于自適應(yīng)巡航控制，車道保持輔助，盲點(diǎn)檢測(cè)，車道偏離警告，碰撞警告系統(tǒng)，智能速度自適應(yīng)，交通標(biāo)志識(shí)別。行人保護(hù)和物體檢測(cè)，自適應(yīng)燈光控制和自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)。

攝像機(jī)提供了一種低成本的方式來(lái)捕獲許多交通場(chǎng)景，以進(jìn)行智能分析。立體聲前置攝像頭可用于自適應(yīng)巡航控制，以捕獲實(shí)時(shí)交通狀況，以幫助保持與前方車輛的最佳距離。前置攝像頭還可用于車道保持輔助，以使汽車保持在車道中央，以及用于交通標(biāo)志識(shí)別和物體檢測(cè)。側(cè)面攝像頭可用于跨交通監(jiān)控，盲點(diǎn)檢測(cè)和行人識(shí)別。

攝像機(jī)背后的分析功能使汽車具有類似視覺(jué)的功能。需要一個(gè)實(shí)時(shí)視覺(jué)分析引擎來(lái)分析每個(gè)攝像機(jī)幀，以提取正確的信息以進(jìn)行智能決策。它不僅需要巨大的計(jì)算能力來(lái)處理允許快速移動(dòng)的車輛進(jìn)行正確操作所需的瞬間間隔的數(shù)據(jù)，而且還需要寬泛的I / O來(lái)提供來(lái)自多個(gè)攝像機(jī)的視覺(jué)分析引擎輸入，以允許同時(shí)進(jìn)行相關(guān)性。低功耗，低延遲和可靠性也是汽車視覺(jué)系統(tǒng)的關(guān)鍵方面。

TI Technology Enabler – Vision AccelerationPac

TI的Vision AccelerationPac是一款可編程加速器，專門為滿足汽車，機(jī)器視覺(jué)和機(jī)器人市場(chǎng)中計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用中的處理，功率，延遲和可靠性需求而創(chuàng)建。Vision AccelerationPac包含一個(gè)或多個(gè)嵌入式視覺(jué)引擎（EVE），可為嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)提供可編程性，靈活性，低延遲處理，功率效率以及較小的硅芯片面積。結(jié)果是性能和價(jià)值的完美結(jié)合。與現(xiàn)有的相同功率級(jí)別的ADAS系統(tǒng)相比，每個(gè)EVE都可以為高級(jí)視覺(jué)分析提供8倍以上的計(jì)算性能提升。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見圖1。

針對(duì)Cortex-A15在相同功率預(yù)算下計(jì)算性能

圖2顯示了Vision AccelerationPac架構(gòu)。Vision AccelerationPac中有一個(gè)或多個(gè)EVE，這是一種視覺(jué)優(yōu)化的處理引擎，包括一個(gè)32位專用RISC處理器（ARP32）和一個(gè)512位矢量協(xié)處理器（VCOP），具有內(nèi)置機(jī)制和獨(dú)特的視覺(jué)專用功能并發(fā)，低開銷處理的指令。ARP32包括32KB的程序高速緩存，以實(shí)現(xiàn)高效的程序執(zhí)行。

它還具有內(nèi)置的仿真模塊以簡(jiǎn)化調(diào)試，并且與TI的Code Composer Studio?集成開發(fā)環(huán)境（IDE）兼容。共有3個(gè)并行的扁平存儲(chǔ)器接口，每個(gè)接口均具有256位負(fù)載和存儲(chǔ)帶寬，可提供768位寬的組合存儲(chǔ)帶寬（內(nèi)部存儲(chǔ)器帶寬是大多數(shù)其他處理器的6倍），并具有總共96KB的L1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以支持同步數(shù)據(jù)處理延遲非常短的運(yùn)動(dòng)。

每個(gè)EVE還具有一個(gè)本地專用的直接內(nèi)存訪問(wèn)（DMA），用于與主處理器內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸，以實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)移動(dòng)；還有一個(gè)內(nèi)存管理單元（MMU），用于地址轉(zhuǎn)換和內(nèi)存保護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)可靠的操作，每個(gè)EVE還在所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上配備了一位錯(cuò)誤檢測(cè)功能，并在程序存儲(chǔ)器上配備了兩位錯(cuò)誤檢測(cè)功能。

關(guān)鍵的體系結(jié)構(gòu)功能是DMA引擎，控制引擎（RISC CPU）和處理引擎（VCOP）的完全并發(fā)。這允許，例如，ARP32 RISC CPU處理中斷或執(zhí)行順序代碼，與此同時(shí)，VCOP執(zhí)行循環(huán)并在后臺(tái)解碼另一個(gè)循環(huán)，同時(shí)移動(dòng)數(shù)據(jù)而不會(huì)導(dǎo)致任何體系結(jié)構(gòu)或內(nèi)存子系統(tǒng)停頓。它還內(nèi)置了對(duì)通過(guò)硬件郵箱進(jìn)行處理器間通信的支持。EVE可實(shí)現(xiàn)8 GMACS處理性能和384-Gbps，在125°C時(shí)最壞情況下的總功耗僅為290mW，從而實(shí)現(xiàn)了最節(jié)能的視覺(jué)處理。

Vision AccelerationPac體系結(jié)構(gòu)

編輯：hfy