Synopsys高性能视觉处理器IP 应对机器视觉大趋势

　　随着机器视觉技术的日趋成熟，越来越多的企业在考虑如何采用机器视觉技术来提升竞争力，比如在自动化生产线上实现检查、测量和自动识别等功能，以提高效率并降低成本，从而实现生产效益最大化。如今，机器视觉的软硬件产品已逐渐成为诸多应用领域的的必要部分，这就对于系统的集成性、效益、性能、功耗提出了更高要求。

　　据ABI Research调研机构的数据显示，全球视觉系统市场产值自近两年开始将呈爆炸性成长态势，到2020年产值将从2015年的不到1000亿美元增至超过3000亿美元规模。针对这一庞大市场需求，全球领先的EDA和半导体IP供应商新思科技（Synopsys）于日前推出了高性能嵌入式视觉处理器IP——DesignWare EV系列，能够提供更快的目标监测并显著降低功耗。

　　Synopsys DesignWare ARC处理器高级产品营销经理Mike Thompson先生表示，DesignWare  EV视觉处理器产品系列中的首批产品计划于2015年5月开始供货，该系列的EV52和EV54视觉处理器是完全可编程和可配置的视觉处理器IP核，它们结合了软件解决方案的灵活性与专用硬件的低成本和低功耗特性。EV处理器以超过1000GOPS/W的性能实现了卷积神经网络（CNN），从而能够仅以其他视觉解决方案的一小部分功耗，实现对诸如面部、行人和手势等多样化的目标快速而准确的监测。

　　虽然视觉算法可以在大多数处理器上运行，但是这类算法牵涉到许多的复杂数学运算和数据迁移。通用处理器（GPP）可以用来做视觉处理，但是这样的处理器缺少复杂数学运算资源，运行起来速度会非常慢。在一些视觉应用中，采用的图形处理器（GPU）虽然具有许多的运算资源，但是却缺乏高效移动视觉数据的能力，因此其视觉性能相对较低，并且其功耗也非常的高。视觉处理器是专为视觉处理而设计，因此它们拥有所需的复杂数学运算能力，并且它们还具有精密的数据迁移能力，能够有效地处理视觉帧数据。

　　完全可编程和可配置是DesignWare EV的优势技术所在，DesignWare EV配备高性能多核硬件，EV处理器系列包含2--4个高性能处理内核，可在典型的28nm工艺技术中实现高达1GHz的运行速率。EV处理器系列也实现了一种前馈卷积神经网络（CNN）结构，它支持一个可编程的点对点串流互连网络，以用于快速和准确的目标监测这一视觉处理的关键任务。执行单元处理器的数量可配置，开发人员能够在视觉应用中利用通用的任务级和数据级并行处理功能，去执行复杂的图像和视频识别算法，同时仅消耗市场上其它可用视觉处理器五分之一的功耗。

　　目标监测引擎运行CNN可执行文件，并由2、4或8个处理单元（PE）组成，PE的个数由用户在构建时配置，PE之间的流互连网络也是如此。该互连网络在所有的PE之间具有灵活的点到点连接，可根据目标监测引擎上执行的CNN图形动态改变。

　　我们还了解到，要能够在嵌入式视觉应用中得到使用，需要满足嵌入式产品低功耗的要求，DesignWare EV的另外一个优势就是低功耗，五分之一的功耗使得它可以满足绝大部分的嵌入式应用需求，使其成为了在SoC当中实现视觉处理的极佳选择。

　　据Synopsys DesignWare ARC处理器高级产品营销经理Mike Thompson先生透露，为了加速应用软件开发，EV处理器系列得到了基于OpenCV和OpenVX等等现有和新兴的嵌入式视觉标准，以及Synopsys的MetaWare开发工具包的综合性软件编程环境的支持。通过把专为视觉数据处理而优化的高性能硬件与高效编程工具结合在一起， EV处理器成为了各种嵌入式视觉应用的一种理想解决方案，包括视频监控、手势识别和目标监测等应用。

　　机器视觉技术以其强大的功能、高效、高稳定性等优势，已经成为各行业应用中稳步增长的解决方案。DesignWare EV的目标应用市场包括视频监控、可穿戴设备、家庭自动化、数字电视、虚拟现实、游戏设备、机器人、数字显示屏、医疗电子以及汽车信息娱乐系统等。

　　机器视觉就是用机器代替人眼来进行识别、测量、判断等。机器视觉系统是通过摄像头将拍摄对象转换成图像信号，然后再交由图像分析系统进行分析、测量等。机器视觉系统最基本的特点就是提高灵活性和自动化程度，大大提高了检测效率和精度。对此，Mike Thompson先生分享了一段精彩视频，充分显示DesignWare EV的性能优势与广阔的应用前景。

　　同时，Mike Thompson先生还强调，中国的机器视觉技术正处于发展期，目前呈现出快速增长趋势，Synopsys将中国视为非常重要的市场，并已经与相关企业就DesignWare EV进行沟通，中国市场对于利用Synopsys先进的视觉处理技术发展下一代互联设备的有强烈兴趣。

　　另外，值得我们关注的是，随着科学技术的不断进步，具有类似于人类视力的机器人系统不再是科幻小说中的梦想，今后，3D视觉系统或将成为机器人系统的标准附加设备。3D视觉领域DesignWare EV 同样大有用武之地，诸如虚拟现实头盔等3D视觉系统的应用，亦是DesignWare EV 的重点目标市场。