SensPro™ 제품군은 카메라, 레이더, LiDAR, ToF, 마이크, 관성측정센서를 포함한 여러 센서의 데이터를 처리 및 결합하는 허브 역할 수행
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 만드는 데 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 CEVA-BX 스칼라(scalar) DSP를 통합해 단일 센서 시스템 설계에서 다중 센서, 상황 인지 설계로 원활하게 마이그레이션 할 수 있는 경로를 제공한다.
욜 디벨롭먼트(Yole Développement)의 센싱 부문 기술 및 마켓 애널리스트인 디미트리오스 다미아누스(Dimitrios Damianos)는 “지능형 시스템에서 센서의 확산은 계속 증가되어 환경과 상황을 보다 정확하게 모델링한다. 센서는 점점 더 똑똑해지고 있으며 이들은 더 많은 데이터가 아닌 환경/주변 요소로부터 더 우수한 데이터를 확보하는 것이 목표다. 여기에는 마이크, 압력, 습도, 관성, 온도, 가스 센서(스마트 홈/사무실)의 조합을 사용하는 환경 센서 허브는 물론, 주변 환경을 파악하기 위해 다양한 센서(레이더, LIDAR, 카메라, IMU, 초음파 등)가 함께 작동해야하는 ADAS/AV의 상황 인지 기능이 포함되어 있다.”라고 말했다.
이어 욜 디벨롭먼트의 컴퓨팅 및 소프트웨어 부문 기술 및 마켓 애널리스트인 요한 쯔추디(Yohann Tschudi)는 “문제는 다른 유형의 센서에서 서로 다른 유형의 데이터를 처리하고 통합하는 것이다. 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.”라고 덧붙였다.
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.
SensPro에는 LLVM C/C++ 컴파일러, 이클립스(eclipse) 기반 IDE(integrated development environment), OpenVX API, OpenC용 소프트웨어 라이브러리, CEVA Deep Neural Network(CENN) 그래프 컴파일러를 포함한 시스템 설계를 신속하게 처리할 수 있는 고급 소프트웨어 및 개발 툴 세트가 함께 제공된다. CDNN 그래프 컴파일러에는 맞춤형 AI 엔진을 위한 CDNN-Invite API, CEVA-CV 이미징 기능, CEVA-SLAM 소프트웨어 개발 키트 및 비전 라이브러리, ClearVox 노이즈 감소, WhisPro 음성 인식, MotionEngine 센서 퓨전 및 SenslinQ 소프트웨어 프레임 워크가 포함된다.
초기의 SensPro DSP는 CEVA-BX2 스칼라 프로세서와 최적의 사용 사례 처리를 위해 구성된 다양한 벡터 장치를 포함한 다음의 세 가지로 제공된다.
* SP250 – 이미징, 비전 및 사운드 중심 애플리케이션 대상 256개의 8×8 MAC이 있는 단일 벡터 유닛
* SP500F – SLAM 중심 애플리케이션 대상 512개의 8×8 MAC 및 64개의 단 정밀도 부동 소수점 MAC을 갖춘 단일 벡터 유닛
* SP1000 – AI 중심 애플리케이션 대상 1,024개의 8×8 MAC 및 이원 네트워크가 있는 듀얼 벡터 유닛
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. 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. 그 결과, 센서 허브를 위해 고안된 가장 강력한 DSP 아키텍처가 실현되었으며, 고객 및 파트너와 협력하여 이를 기반으로 한 상황 인지 제품을 출시하게 되어 매우 기쁘게 생각한다.” 라고 말했다.
CEVA는 무선 커넥티비티 및 스마트 센싱 기술의 선두적인 라이선스 기업이다. 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processors) 부터 AI 프로세서, 무선 플랫폼 및 센서 융합을 위한 상호 보완적 소프트웨어, 이미지 보정, 컴퓨터 비전, 음성 입력, 인공지능까지 스마트 커넥티드 세상을 위한 모든 핵심 기술을 제공한다. 전 세계 반도체 회사 및 OEM 업체들과 협력하여 모바일, 가전, 자동차, 로봇, 산업 및 IoT를 포함한 다양한 최종 시장에 전력 효율적인 지능형 커넥티드 디바이스를 개발한다. CEVA의 초저전력 IP는 모바일, 인프라 디바이스에서의 5G 베이스밴드 프로세싱을 위한 포괄적인 DSP 기반 플랫폼과 카메라가 내장된 장치의 고급 컴퓨터 비전 및 이미지 처리 기능, 다양한 IoT 시장에 오디오와 음성, 스피치 및 초저전력의 상시전원/상시센싱 애플리케이션을 포함한다. 센서 융합을 위해 CEVA의 힐크레스트 랩 센서 처리 기술은 광범위한 센서 융합 소프트웨어와 AR/VR, 로봇, 리모콘, IoT를 위한 IMU 솔루션을 제공한다. CEVA는 무선 IoT 부분에서 블루투스(저전력 및 듀얼 모드), Wi-Fi (Wi-Fi 4 (802.11n), Wi-Fi 5 (802.11ac) 와 Wi-Fi 6 (802.11ax 4×4), NB-IoT 용으로 업계에서 가장 많이 채택되고 있는 IP를 제공한다.
