CEVA, 고성능 센서 허브 DSP 아키텍처 출시

SensPro™ 제품군은 카메라, 레이더, LiDAR, ToF, 마이크, 관성측정센서를 포함한 여러 센서의 데이터를 처리 및 결합하는 허브 역할 수행

다양한 구성의 독립형 아키텍처는 부동 소수점 및 정수형 데이터에 대한 스칼라 및 병렬 처리뿐만 아니라 딥러닝 교육과 추론 통합

무선 커넥티비티 및 스마트 센싱 기술의 선두 라이선스 기업인 CEVA는 상황 인지 디바이스를 위한 광범위한 센서 프로세싱 및 센서 융합 워크로드를 처리하도록 설계된 업계 최초의 고성능 센서 허브 DSP 아키텍처 SensPro™를 공개했다.

SensPro는 스마트폰, 로봇공학, 자동차, AR/VR 헤드셋, 음성 어시스턴트, 스마트 홈 기기와 함께 인더스트리 4.0이란 이니셔티브하에 혁신되고 있는 신흥 산업 및 의료용 애플리케이션에 필요한 다양한 유형의 센서 급증을 효율적으로 처리할 수 있는 전문 프로세서 역할을 한다.

카메라, 레이더, LiDAR, ToF(Time-of-Flight), 마이크 및 관성측정장치(Inertial Measurement Units, 이하 IMU) 등의 센서는 이미징, 사운드, RF 및 모션에서 파생되는 다양한 데이터 유형 및 비트 전송률을 생성하며, 이는 풀(FULL) 3D 상황 인지 기기를 만드는데 사용된다.

복잡한 다중 센서 처리 사용 사례에 대한 와트 당 성능을 극대화하기 위해 새롭게 구축된 SensPro 아키텍처는 HDR(high dynamic range) 신호 처리, 포인트 클라우드 생성 및 음성, 이미징, 심층 신경망(deep neural network, 이하 DNN) 교육에 필요한 고성능 단일(single precision) 및 반정밀도(half precision) 부동 소수점 연산의 조합은 물론, 음성, 이미징, DNN 추론 처리 및 위치 측정 및 동시 지도화(simultaneous localization and mapping, 이하 SLAM)에 필요한 8bit 및 16bit 대량의 병렬 처리 용량도 함께 제공한다.

또한 SensPro는 첨단 마이크로 아키텍처와 결합된 스칼라와 벡터(vector) 처리, 부동 소수점과 고정 소수점 연산을 사용해 시스템 및 SoC 설계자가 상황 인지 다중 센서 기기에 대한 니즈를 해결할 수 있는 통합 프로세서 아키텍처를 제공한다.

SensPro는 다양한 구성의 8-way VLIW 아키텍처를 사용해 광범위한 애플리케이션에 적합하도록 쉽게 조정할 수 있다. 스칼라 및 벡터 처리 장치를 결합하고 7nm 프로세스 노드에서 1.6GHz대의 작동 속도를 가능하게 하는 고급 심층 파이프 라인을 통합한 최첨단 마이크로 아키텍처를 채택하고 있다.

또한 SensPro는 4.3 코어마크(CoreMark)/MHz 스코어로 제어 코드 실행을 위한 CEVA-BX2 스칼라 프로세서를 통합한다. 병렬 처리를 위해 광범위한 SIMD 확장 가능 프로세서 아키텍처를 채택하고 최대 1,024개의 8×8 MAC, 256개의 16×16 MAC, 전용 8×2 이원 신경망 지원뿐만 아니라, 64개의 단일 정밀도 및 128개의 반정밀도 부동 소수점 MAC에 대해 구성할 수 있다. 이를 통해 8×8 네트워크 추론을 위한 3 TOPS(초당테라연산), 이원 신경망 추론을 위한 20 TOPS, 부동 소수점 연산을 위한 400기가플롭스(GFLOPS, 초당 10억 부동 소수점을 연산할 수 있는 성능)가 제공된다.

SensPro의 또 다른 주요 기능으로는 초당 400GB의 대역폭을 제공하는 메모리 아키텍처, 4-way 인스트럭션 캐시, 2-way 벡터 데이터 캐시, DMA, 데이터 전송에서 DSP를 오프로드 하기 위한 큐(queue) 및 버퍼(buffer) 관리자가 있다.

CEVA의 연구 및 개발 부문 부사장인 랜 스니르(Ran Snir)는 “CEVA는 오늘날 시스템에 필요한 센서의 수와 종류가 증가하는 것은 물론, 실질적으로 다른 연산의 필요성이 증가함에 따라 이를 해결하기 위해 기초부터 새로운 아키텍처 설계를 시작했다.”고 밝히고,  “SensPro는 스칼라, 벡터 처리 및 AI 가속의 조합을 사용해 집중된 워크로드 처리가 가능하도록 구성이 용이한 전체론적 아키텍처로 구성됨과 동시에 딥 파이프라이닝, 병렬 처리, 멀티 태스킹의 최신 마이크로 아키텍처 설계 기법을 활용했다.”고 전했다. 그 결과로 센서 허브를 위해 고안된 가장 강력한 DSP 아키텍처가 실현되었다는 것이다.