2018年11月15日 | DSP将成端侧AI核战主角？

2018-11-15 来源：爱集微

随着AI不断从云向端“下沉”，端侧AI处理器核的竞争也日趋激烈，既有老牌劲旅，也有初生新贵，但总体不外乎DSP、GPU、CPU等在暗较长短，比拼的或不是性价比那么简单，背后的软件支持、生态、服务等均是考验。

端侧AI看重功耗和可扩展

从市场来看，无论是物联网、智能手机、自动驾驶汽车、安防、机器人、无人机、AR/VR等领域的设备端，无不在拥抱神经网络推理应用，不断加速端侧AI的生长。

Cadence公司IP事业部Tensilica技术营销总监Yipeng Liu对此分析说，一方面是算法发展快速，一年就可迭代多次，因而也越来越简化；另一方面以往多是浮点运算，但现在也可定点运算，这对精度和带宽也走低。

对于市场上的核战主力，Cadence Tensilica IP产品管理和营销高级总监Lazaar Louis表示，DSP、GPU、CPU等各有优势与不足，CPU擅长管理和调度，DSP和GPU均强于运算，但GPU更适合流处理的算法，而DSP算力强劲，但需要配套软件跟上，才利于开发。

但应用对端侧AI处理器核的考量除算力外，功耗表现至关重要。“AI处理器的应用发展迅速，但运行最新的神经网络模型会使功耗日益重要。”Linley Group资深分析师Mike Demler如此说道。

此外，为满足应用从物联网传感器到自动驾驶汽车等设备的AI功能需求，Mike Demler 看好高效的可扩展性架构。“神经网络推理需求涉及不同量级的AI处理和多种神经网络类型，这需要一种可扩展的架构，需要数十甚至数百TMAC。”Lazaar Louis强调说。

新型DSP的表现

针对上述需求，Cadence全新开发的首款深度神经网络加速器（DNA）AI处理器IP Tensilica DNA 100可谓有备而来。

要知道，Cadence的Tensilica IP享有盛名，年出货量已达50亿颗，是DSP领域排名第一的IP，在全球拥有200多个生态伙伴。Lazaar Louis介绍，在其产品线中，不同IP各司其职，Fusion、ConnX IP分别负责汽车雷达及通信、5G等运算，Vision负责视觉处理，HiFi负责音视频处理，而DNA 100则将在端侧分析与决策发挥作用。

DNA 100处理器非常适用乘法累加运算（MAC）解决方案，性能提升达 4.7倍，每瓦特性能提升高达2.3倍。Lazaar Louis提到，DNA 100采用了创新稀疏计算引擎，可用更小的阵列实现最大吞吐量，因而实现高性能低功耗共存。在4K MAC配置环境下，ResNet 50推理性能预计能实现每秒高达2550帧（fps）和3.4TMAC / W（在16 nm工艺）。此外，它还可通堆叠实现数百TMAC，实现更高算力。

在生态层面，DNA 100也做足了功课。据悉，DNA 100处理器配备完整的AI软件平台，兼容最新版本的Tensilica神经网络编译器，支持Caffe、TensorFlow、TensorFlow Lite等高级AI框架。同时，DNA 100处理器还提供包括分类、对象检测、分割、重复和回归等在内的软件支持。它还支持安卓神经网络（ANN）API，可用于安卓设备端的AI推理。

此外，针对大热的端侧语音算法处理，Cadence还发布了Tensilica HiFi 5 DSP。Yipeng Liu指出，诸多应用对于低延时需求、连接可用性以及安全需求，催生了端侧语音处理需求。而HiFi 5 DSP通过架构创新，实现优化的浮点和定点DSP能力，在消除噪音和回音以及正确识别层面再度进阶。相比前一代，音频处理性能提升2倍，神经网络处理MAC性能提升 4倍，并配备专门优化的库函数和软件包，将成为数字家庭、车载娱乐系统等应用的理想选择。

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