自動駕駛需要相當復雜的傳感器組合，而這些傳感器提供的數(shù)據(jù)量遠遠高于現(xiàn)有汽車搭載的傳感器。

為了滿足對更強大的圖像處理的需求，東芝歐洲公司(TEE)宣布推出一種集成了深度學習加速器的圖像識別SoC。測試數(shù)據(jù)顯示，新款SoC與該公司現(xiàn)有產(chǎn)品相比，圖像識別速度提高了10倍，能效提高了4倍。

深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Deep neural network, DNN)是一種以大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為模型的算法，與傳統(tǒng)的模式識別和機器學習相比，它能更準確地進行識別處理，并在自動駕駛技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域被大量應(yīng)用。

然而，傳統(tǒng)處理器基于DNN的圖像識別需要時間，因為它依賴于大量的multiply- aggregation (MAC)計算。使用傳統(tǒng)高速處理器的DNN也會消耗太多電能。

與L3級及以下自動輔助駕駛系統(tǒng)相比，L4/L5級自動駕駛汽車對計算能力的要求提高了100倍。這包括需要處理來自汽車周圍多個攝像頭、雷達和激光雷達傳感器的輸入，解釋數(shù)據(jù)，并使用這些數(shù)據(jù)做出駕駛決策。

芯片制造商英偉達去年10月發(fā)布的一份有關(guān)自動駕駛車載計算能力的報告。該公司稱，一輛裝有10個高分辨率攝像頭的汽車每秒產(chǎn)生20億像素的數(shù)據(jù)，每秒處理這些數(shù)據(jù)需要250萬億次操作。

三年前，東芝與日本汽車零部件供應(yīng)商DENSO合作，共同開發(fā)上述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。目前，東芝已經(jīng)通過DNN加速器克服了這一問題，該加速器實現(xiàn)了硬件級的深度學習加速。

它有三個特點：

? 并行的MAC單元。DNN處理需要很多MAC計算。東芝的新設(shè)備有四個處理器，每個處理器有256個MAC單元。這提高了DNN的處理速度。

? 減少DRAM訪問。傳統(tǒng)的SoC沒有本地內(nèi)存來保持DNN執(zhí)行單元附近的時間數(shù)據(jù)，并且訪問本地內(nèi)存會消耗大量的電能，加載權(quán)重數(shù)據(jù)(用于MAC計算)也會消耗電能。

在東芝的新產(chǎn)品中，SRAM是集成在DNN執(zhí)行單元中，DNN處理分為子處理塊，將時間數(shù)據(jù)保存在SRAM中，減少了DRAM的訪問。

此外，東芝還為加速器增加了一個解壓裝置。通過解壓縮單元加載預先壓縮并存儲在DRAM中的權(quán)重數(shù)據(jù)，這減少了從DRAM加載權(quán)重數(shù)據(jù)所涉及的功耗。

? 減少SRAM訪問。傳統(tǒng)的深度學習需要在處理完DNN的每一層后訪問SRAM，這消耗了太多的能量。這款加速器在DNN執(zhí)行單元中具有流水線的層結(jié)構(gòu)，允許通過一個SRAM訪問執(zhí)行一系列DNN計算。

新的SoC符合ISO26262汽車應(yīng)用功能安全標準。東芝還表示，將繼續(xù)提高開發(fā)的SoC的功率效率和處理速度，并將于今年9月開始對下一代東芝圖像識別處理器Visconti5（DNN硬件IP與傳統(tǒng)圖像處理技術(shù)集成）進行樣品發(fā)貨。

對于低成本的自動駕駛方案來說，攝像頭和圖像識別的作用更為明顯。同時，在多傳感器融合中，圖像識別也被視為主傳感器的角色。

此前，東芝已經(jīng)提供了TMPV75和TMPV76兩個系列的圖像識別處理器，它們集成了RISC架構(gòu)的媒體處理引擎(MPEs)，以提高圖像數(shù)據(jù)處理性能。該處理器能夠?qū)崟r處理1到4個攝像頭的輸入圖像，并允許最多連接8個攝像頭。

ARM等其他芯片制造巨頭也都在推陳出新。去年9月，ARM推出了Cortex-A76AE (Automotive Enhanced)，這是ARM專門為自動駕駛汽車設(shè)計的CPU架構(gòu)。

ARM對A76平臺進行了重新設(shè)計，增加了一種名為Split-Lock的功能，允許兩個CPU內(nèi)核以鎖定步進(都執(zhí)行相同的任務(wù))或分割模式(執(zhí)行不同的任務(wù)和應(yīng)用程序)進行操作。