DSP-IPs für Edge-KI-Anwendungen

FPGA-EDA

Cadence Design Systems hat seine Tensilica HiFi und Vision DSP Familien um vier DSPs erweitert, die auf der Tensilica Xtensa LX8 Prozessor-Plattform basieren.



Das Portfolio umfasst den Tensilica HiFi 1s DSP und den HiFi 5s DSP für Audio/Sprach-, einfache Bildverarbeitungs- und KI-Anwendungen sowie den Tensilica Vision 110 DSP sowie den Vision 130 DSP für Bildsensor-, Kamera-, Radar- und Lidar-Anwendungen.


Die Plattform Xtensa LX8

Die HiFi und Vision DSPs basieren auf der Xtensa LX8 Plattform und nutzen native AMBA-AXI-Unterstützung mit L2-Cache. Branch Prediction erlaubt laut Cadence eine Reduzierung der Zyklen um 5% bis 20% sowohl bei den HiFi als auch den Vision DSPs. Durch die Unterstützung des NeuroWeave SDKs (Software Development Kit) von Cadence  können die DSPs mit der Cadence NeoNPUs (Neuronal Processing Unit) kombiniert werden, um KI-Interferenzaufgaben auszulagern.


HiFi 1s und HiFi 5s DSPs

Die Tensilica HiFi DSPs verfügen über zusätzliche einfache Bildverarbeitungs- und KI-Fähigkeiten. Sie eignen sich als zusätzliche Verarbeitungsressourcen über reine Audioaufgaben hinaus, entweder als eine eigenständige Lösung oder als Ergänzung für Vision DSPs und Neo NPUs.


Technische Details

  • Beschleunigte Gleitkomma-Berechnungen mit doppelter Genauigkeit
  • Das Hardware/Software-Co-Design verbessert eine Auto-Vektorisierung und reduziert dadurch deutlich die Notwendigkeit für einen manuell optimierten Code, wodurch eine Quellcode-Kompatibilität über verschiedene HiFi DSPs erreicht wird
  • Neue 8-Bit-Operationen im HiFi 1s DSP beschleunigen die Bildverarbeitungs- und KI-Performance auf Kernel-Ebene im Vergleich zum HiFi 1 DSP um bis auf das Zweifache
  • Der L2-Cache erhöht die Systemleistung um bis zu 50%


Vision 110 und 130 DSPs

Der 128-Bit Tensilica Vision 110 DSP und der 512-Bit Vision 130 DSP bieten KI-Performanceverbesserungen um das bis zu Dreifache für bestimmte KI-Aufgaben sowie bis zum Fünffachen bei speziellen Kernels.


Technische Details

  • Eine um bis zu 20% höhere Frequenz und eine bis zu zweifache Verbesserung bei der 16-Bit-, 32-Bit- und 64-Bit-Gleitkomma-Performance
  • Bessere Systemleistung durch iDMA Erweiterungen
  • Bis zu dreifache Verbesserung bei FFT-Berechnungen (Fast Fourier Transformation) für Radaranwendungen
  • Reduzierung des Code-Speicher Bedarfs durch Verbesserungen beim Code-Umfang
  • Gemeinsame SIMD- und VLIW-Architektur und Befehlssatz mit den Vision DSP Vorgängern erlauben die Softwaremigration


Verfügbarkeit

Vision 110 DSP und Vision 130 DSP, sowie der aktualisierte ConnX 110 DSP, ConnX 120 DSP, MathX 110 DSP und MathX 130 DSP, sind ab sofort verfügbar. Die neuen HiFi DSPs sind voraussichtlich ab Dezember 2023 allgemein erhältlich. Auch der HiFi 3z DSP, HiFi 4 DSP, ConnX 110 DSP, ConnX 120 DSP, MathX 110 DSP und MathX 130 DSP wurden auf die Xtensa LX8 Plattform aktualisiert.

 

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