Processeur automobile doté d'un accélérateur d'IA intégré

TI a ajouté pour la première fois un accélérateur d'IA dédié à l'un de ses SoC automobiles, ce qui illustre parfaitement l'adoption croissante des techniques d'apprentissage en profondeur dans les systèmes ADAS automobiles. Le nouveau bloc d'apprentissage en profondeur est basé sur le tout nouveau DSP IP C7x de TI plus un accélérateur de multiplication matriciel développé en interne.

Le TDA4VM, l'un des deux premiers SoC lancés dans le cadre de la série Jacinto 7, combine le prétraitement des capteurs et l'analyse des données conçus pour gérer les entrées des systèmes de caméras frontales de 8 mégapixels. Alternativement, le TDA4VM pourrait gérer quatre à six caméras de 3 mégapixels fonctionnant simultanément avec les entrées des capteurs radar, lidar et à ultrasons. Ces caméras et capteurs permettent des systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) tels que le stationnement automatisé. L'apprentissage en profondeur peut être utilisé pour fusionner les données de différents capteurs ou pour activer des techniques telles que la détection d'objets.

Le TDA4VM comprend un accélérateur d'apprentissage en profondeur pour les fonctionnalités ADAS basé sur l'analyse des données de caméra, radar, lidar et ultrasons (Image :TI)

DSP Plus MMA

Lors d'une conférence de presse de TI à Munich, en Allemagne, EETimes Europe s'est entretenu avec Sameer Wasson, vice-président et directeur de l'unité commerciale de l'activité processeurs de TI, et Curt Moore, directeur général et responsable de la ligne de produits Jacinto de TI.

« C'est le premier SoC doté du C7x [DSP] », a déclaré Moore. « Nous avons ajouté des instructions pour les vecteurs, qui sont destinés à la vision par ordinateur, mais nous avons également reconnu que si vous regardez comment les DSP ont traditionnellement été utilisés, une grande partie de cet héritage concerne des éléments tels que l'infrastructure de communication, [où le problème est] comment vous alimentez une énorme quantité de données dans un SoC, ou dans un moteur mathématique, comment vous les traitez et comment vous les extrayez. C'est très dur."

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Figure :Diagramme fonctionnel de TDA4VM. (Source :Texas Instruments)

Le nouveau DSP C7x est spécialisé dans le traitement de grandes quantités de données et l'exécution d'opérations mathématiques complexes dans des environnements temps réel difficiles. La capacité de diffusion de données du DSP a été combinée à un accélérateur de multiplication matricielle pour stimuler les applications d'apprentissage en profondeur.

Sameer Wasson (Image :TI)

"Nous l'appelons affectueusement le MMA", a déclaré Wasson. « Il existe différentes situations quant à la façon dont nous pouvons l'utiliser avec nos bibliothèques… nous avons TIDL [Texas Instruments Deep Learning] qui est une couche supérieure qui résume les complexités du MMA, vous pouvez le programmer à travers cela. Mais la beauté de celui-ci réside dans la façon dont le C7x interagit avec lui, pour pouvoir entrer et sortir les données plus rapidement. »

Le TDA4VM est destiné aux systèmes ADAS entre 5W et 20W. Dans la pratique, Wasson a déclaré que les systèmes de caméra frontale ont généralement un budget de puissance inférieur à 7 W, mais le même SoC convient également à des systèmes plus complexes comme le service de voiturier automatique qui pourrait se rapprocher de 20 W.

Une partie de l'argumentaire de TI est que l'utilisation d'un SoC de haute technologie comme celui-ci peut en fait réduire le coût du système pour des applications telles que les systèmes de caméra frontale.

"Si vous avez le bon type d'apprentissage en profondeur, vous n'aurez peut-être pas besoin de caméras stéréo", a déclaré Wasson. « Vous pourriez le faire avec un objectif inférieur et moins cher. Donc, pour un OEM ou un Tier 1, c'est un coût nettement inférieur, mais vous avez là le moteur qui le compense [effectivement] et vous offre une amélioration des performances. "

Plage de calcul

Curt Moore (Image :TI)

Le moteur d'apprentissage en profondeur du TDA4VM est capable de 8 TOPS. En tant que première partie lancée dans la série Jacinto 7, Moore a déclaré qu'elle était destinée à être une partie de milieu de gamme en termes de puissance de calcul; les futurs appareils viendront à la fois au-dessus et en dessous. Les futures parties avec, disons, 2 TOPS pourraient être utiles pour des fonctionnalités moins gourmandes en calcul telles que la surveillance du conducteur ou la détection d'occupation.

"L'une des belles choses sur le marché automobile est que tous ces cas d'utilisation coexistent", a déclaré Wasson. « Même lorsqu'un équipementier propose une toute nouvelle plate-forme mise à jour, sur la même plate-forme, il existe différentes gammes de voitures et elles coexistent toutes. Le plus grand défi consiste alors à savoir comment deviennent-ils compatibles avec les logiciels… si vous créez la plate-forme la plus évolutive et que vous adaptez le SoC à différents cas d'utilisation, vous leur avez maintenant donné un canevas sur lequel ils peuvent s'exprimer. »

Moore a décrit la large gamme de véhicules qui devraient désormais être dotés de fonctionnalités ADAS, allant des véhicules coûtant entre 10 $ et 12 000 $ jusqu'à 100 000 $ et au-delà.

"Les conducteurs de ces véhicules ont des attentes différentes", a déclaré Moore, soulignant qu'un système ADAS de 3 000 $ dans un véhicule de 100 000 $ est une proposition complètement différente de placer le même système de 3 000 $ dans une voiture qui coûtera 12 000 $.

"L'autre défi auquel ces entreprises sont confrontées est que, si vous pensez même à une grande entreprise automobile, leur [budget de développement] pourrait s'élever à 10 millions de dollars par an", a déclaré Moore. "Ils doivent amortir ce coût de développement sur un nombre relativement faible de véhicules par rapport à un fabricant de combinés, qui construit quelques modèles, et il y a des dizaines de millions [d'unités expédiées]. "

La production en volume du TDA4VM devrait commencer au cours du second semestre 2020. Les appareils de préproduction et le module d'évaluation TDA4VMXEVM sont disponibles dès maintenant.