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新型CEVA-X4 DSP首度把深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入嵌入式系統(tǒng)

2016-03-24
作者：楊慶廣
來源：電子技術(shù)應(yīng)用

       世界上每三部手機(jī)中就有一部有CEVA基帶DSP,，CEVA已占據(jù)DSP IP主要市場份額,，超過任何其它DSP IP供應(yīng)商三倍以上。大家耳熟能詳?shù)娜?、英特爾、中興,、聯(lián)發(fā)科,、新岸線、展訊等公司都是CEVA的客戶,。近期CEVA推出新型CEVA-X DSP 架構(gòu)框架,，可以勝任日益復(fù)雜的基帶設(shè)計，適用于廣泛的應(yīng)用場景,，包括LTE-Advanced 物理層控制,、機(jī)器通信(MTC)和無線連接技術(shù)等,。

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CEVA市場營銷及企業(yè)發(fā)展副總裁Eran Briman

       “特別值得注意的是，CEVA-X4——基于新型CEVA-X DSP架構(gòu)的首款內(nèi)核,，由于具有強(qiáng)大的性能,，可以在嵌入式系統(tǒng)中順利運(yùn)行CDNN（深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）。CDNN使得嵌入式系統(tǒng)執(zhí)行深層學(xué)習(xí)任務(wù)的速度比基于GPU的領(lǐng)先系統(tǒng)提高3倍,，同時消耗的功率減少30倍,，所需存儲帶寬減少15倍?！?nbsp;CEVA市場營銷及企業(yè)發(fā)展副總裁Eran Briman表示,。

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CEVA深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

       Eran Briman進(jìn)一步解釋說：“首先，通用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，在離線狀態(tài)下在大型服務(wù)器上做訓(xùn)練,，形成數(shù)據(jù)庫，這大約需要一周或幾周時間,，最終輸出一個適用于某類應(yīng)用專門優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),，這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有浮點(diǎn)權(quán)重，最終決定運(yùn)轉(zhuǎn)的過程,。接著,，將經(jīng)過訓(xùn)練的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)嵌入終端時需要做處理，因?yàn)檫@些浮點(diǎn)數(shù)之前運(yùn)行在大型服務(wù)器上,，非常復(fù)雜,。讓它運(yùn)轉(zhuǎn)在低功耗的終端平臺上，有幾個步驟,。先通過CEVA開發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換工具,，把復(fù)雜的浮點(diǎn)數(shù)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化成定點(diǎn)數(shù)表達(dá)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加載到XM4的運(yùn)轉(zhuǎn)平臺上,，這樣,，這個嵌入式設(shè)備就有非常強(qiáng)大的處理能力?！?/p>

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CEVA-X4架構(gòu)圖

       新型CEVA-X使用可擴(kuò)展的VLIW/SIMD架構(gòu),、高達(dá)128位SIMD、可變流水線長度和支持定點(diǎn)運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算,。與前一代CEVA-X相比,，新型CEVA-X可以提供2倍以上的DSP性能，而功耗卻低50%,。這種架構(gòu)還包括專用32位零延遲指令集架構(gòu)(Instruction Set Architecture, ISA),、32位硬件除法和乘法、動態(tài)分支預(yù)測和超快上下文轉(zhuǎn)接,，以提供現(xiàn)代基帶設(shè)計要求的高效控制處理,。

       CEVA-X4是基于新型CEVA-X DSP架構(gòu)的首款內(nèi)核,，瞄準(zhǔn) 2G/3G/4G/5G基帶中multi-RAT多載波P物理層控制處理中最復(fù)雜的工作負(fù)荷。

       最新的CEVA-X4基帶應(yīng)用處理器將為下一代調(diào)制解調(diào)器提供更加優(yōu)異的性能,。

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下一代調(diào)制解調(diào)器架構(gòu)

       CEVA-X4將解決新一代調(diào)制解調(diào)器設(shè)計中面臨的三個關(guān)鍵挑戰(zhàn),。

       首先是高效控制處理：對于多載波聚合來說，L1 PHY控制處理顯著增加,。例如,，并行處理高達(dá)5個載波分量和在多個載波上順序處理多個PHY控制任務(wù)，需要新一代Rel-13 LTE Advanced Pro調(diào)制解調(diào)器,。

       其次是強(qiáng)大的DSP處理：需要顯著提高DSP的性能以支持繁重的LTE工作負(fù)荷,，包括逐個信道測量、校正和解碼,，以及其他RAT標(biāo)準(zhǔn),。

       最后是先進(jìn)的系統(tǒng)控制：為了以較低的延時限制方式處理系統(tǒng)中的多個加速器、DSP和共處理器,，需要開展復(fù)雜的系統(tǒng)調(diào)度和數(shù)據(jù)通信管理,。

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