Jste zde

Nová technologie Arm pro autonomní aplikace

Libor Michalec, 29. Prosinec 2020 - 7:03

Společnost Arm představila nová výpočetní řešení pro autonomního rozhodování. Je určeno hlavně pro automobilové a průmyslové aplikace. Cortex-A78AE je nejvýkonnějším procesorem společnosti Arm, Mali-G78AE je prvním GPU s bezpečnostními funkcemi a Mali-C71AE zaručuje bezpečnost pro strojové vidění.

Cortex-A78AE procesor, Mali-G78AE GPU a Mali-C71AE ISP jsou výkonné procesory s bezpečnostními funkcemi. V kombinaci s podpůrným software a příslušnými nástroji plně vyhovují náročným požadavkům v průmyslových autonomních systémech. Mezi tyto aplikace patří inteligentní výroba, ADAS a náročné systémy v autonomních vozidel. Autonomie může zlepšit jakoukoliv část našeho života, pokud je postavena na bezpečném a výkonném systému. Autonomie se stala běžnou záležitostí v průmyslové prostředí, ale pomalu se stává součástí běžného života, aniž bychom si to uvědomovali.

Cortex-A78AE: Vysoký výkon pro aplikace s důrazem na bezpečnost

Arm Cortex-A78AE je nejnovějším procesorem společnosti Arm. Je určen pro aplikace s vysokými nároky na výpočty. Řešení složitých úloh, které se vyskytují v oblasti bezpečnosti, autonomní robotice a řízení, je typickou činností pro tento procesor. Ve srovnání s předchůdcem nabízí o 30 % vyšší výkon. Paměťový subsystém poskytuje o 50% větší šířku pásma než předchozí generace. Obzvláště důležité je zavedení mezipaměti pro makro operace a struktury určené k uchovávání dekódovaných instrukcí. To umožňuje dynamickou optimalizaci sekvence kódu. Ve skutečnosti se podařilo dosáhnout cíleného výkonu Cortex-A76AE při 60% spotřebě a to díky 7nm technologii.

Platforma pro autonomní řízení musí snímat data, vnímat překážky a rozhodovat o správné cestě v jednom okamžiku. To vyžaduje obrovský tlak na výpočetní výkon pro příslušné algoritmy. Proto CPU podporuje různé konfigurace mezipaměti - L1, L2 a L3. Cortex-A78AE může být spárován v heterogenních výpočetních klastrech s procesorem Cortex-A65AE a může být spojen s akcelerátory přes Acherator Coherence Port. Tento port s nízkou latencí se používá pro řadiče systémového rozhraní, zatímco IP CMN-600AE a MMU-600AE podporují NPU založené na protokolu CHI.

Další technické podrobnosti o Cortex-A78AE najdete na https://community.arm.com/arm-cortex-a78ae

Mali-G78AE: Vestavěné GPU s bezpečnostními funkcemi

GPU Mali-G78AE je navržen tak, aby vyhovoval komplexním požadavkům pro rozhraní člověk-stroj (HMI). Přináší vysoký výkon potřebný k dokonalému grafickému rozhraní a zároveň podporuje automobilové a průmyslové bezpečnostní standardy ASIL B / SIL 2.

GPU Mali-G78AE nabízí nový přístup k alokaci zdrojů s novou funkcí „Flexibilní rozdělení oddílů“. Tato nová funkce umožňuje, aby výkon GPU byl rozdělen pro různé pracovní zátěže a aby byly od sebe zcela oddělené čili nezávislé. Běžně bývá GPU sdílené s řadou aplikací. Plánování přiřazení výkonu lze řešit přímo v software, aby se zajistilo vysoké využití jader GPU, a tím se dosáhlo maximální účinnosti. Závislost mezi bezpečnými a nezabezpečenými nebo časově citlivými a časově necitlivými úlohami je nutné spravovat opatrně. Pokud dojde ke konfliktu, hypervisor ukončí příslušnou úlohu, aby se zajistilo, že úloha s nejvyšší prioritou bude provedena včas.

V situaci, kdy tři společnosti současně vyvíjejí aplikaci pro společný GPU, tak se snaží vytěžit maximální výkon a každá změna má vliv na rovnováhu mezi ostatními. Flexibilní rozdělení na oddíly je nová funkce, kterou společnost Arm přináší do portfolia Mali, aby pomohla vyřešit tyto problémy. Stručně řečeno, flexibilní rozdělení umožňuje Mali-G78AE rozdělit tak, aby vypadalo jako vícenásobné GPU v systému. Toto rozdělení je možné provést pomocí software, a to dokonce i za běhu aplikace.

Další technické podrobnosti o Mali-G78AE naleznete na https://community.arm.com/ mali-g78ae

Mali-C71AE: Vývoj v oblasti strojového vidění

Jedná se o procesor s nejvyšším výkonem pro strojové vidění obohacený o komplexní bezpečnostní funkce pro širokou škálu aplikací Automotive ADAS a Industrial Robotics, kde stroje a lidé spolupracují. Tam, kde Mali-C71AE opravdu vyniká, jsou bezpečnostní mechanismy a diagnostický software k prevenci nebo detekci systematických a náhodných poruch. Zároveň zajišťuje spolehlivost všech pixelů pro systémy vidění, kde je klíčovým požadavkem funkční bezpečnost. Mali-C71AE poskytuje klíčové informace do systémů počítačového vidění (CV).

Mali-C71AE je schopen zpracovávat signály až ze 4 kamer současně v reálném čase nebo 16 kamerových streamů z paměti. Díky tomu už není nutné mít pro jednu kameru jeden ISP procesor pro zpracování signálu. Klíčovou výhodou je, že vstupy z kamery mohou být zpracovány mnoha způsoby. V pořadí, v jakém byly přijaty nebo v naprogramovaném pořadí. To umožňuje upřednostňovat zpracování na základě systémových potřeb, například dávkové zpracování ze 4 kamer pro prostorové vidění.

Mali-C71AE obsahuje pokročilou prostorovou (2D) redukci šumu („Sinter“), profilování šumu pro každou expozici a korekci chromatické aberace. Díky tomu poskytuje optimalizovaná obrazová data pro počítačového vidění a nejkvalitnější obraz pro zobrazení operátorovi. Mali-C71AE poskytuje bezpečnostní funkce v reálném čase pro ADAS a rozhraní člověk-stroj (HMI). Díky tomu umožňuje dodržení funkční bezpečnosti na úrovni systému. Více než 400 obvodů jsou vyhrazeny pro detekci poruch, integrovanému autotestu (BIST) a CRC.

Tyto pokročilé funkce v kombinaci s vysokým výkonem jsou ideální pro automatizaci výroby, monitorování výrobní linky, kontrolu kvality a mobilní robotiku. Mezi další aplikace patří také 360 stupňový prostorový pohled, detekce objektů, určování polohy jízdního pruhu, rozpoznávání dopravních značek, couvací kamera a mnoho dalších.