Imagination Technologies 宣布推出完整、獨立式的硬件IP神經網(wǎng)絡加速器，通過神經網(wǎng)絡(NN)專用的PowerVR架構實現(xiàn)，可提供業(yè)界領先的面積效率。為移動、監(jiān)控、汽車與消費系統(tǒng)開發(fā)SoC的公司將能以非常低的功耗，在最小的芯片面積中集成新款 PowerVR Series2NX NNA神經網(wǎng)絡加速器，以實現(xiàn)神經網(wǎng)絡的高性能運算。

包括卷積神經網(wǎng)絡(CNN)、循環(huán)神經網(wǎng)絡(RNN)和長短期記憶網(wǎng)絡(LSTM)在內的神經網(wǎng)絡正推動各個產業(yè)的爆發(fā)性技術進展。NNA是一種基本類型的處理器，預計會跟CPU和GPU一樣重要，而這兩類處理器Imagination均已能供應。NNA的潛在應用不計其數(shù)，其中包括AR/VR頭戴設備中的特征檢測與眼球追蹤;汽車安全系統(tǒng)中的行人檢測與駕駛員警覺性監(jiān)控;智能監(jiān)控系統(tǒng)中的臉部辨識與人群行為分析;網(wǎng)絡詐欺檢測、內容建議(content advice)、以及預測性UX;虛擬助理應用中的語音識別與回應;以及無人機中的防撞與對象追蹤等。

根據(jù)嵌入式視覺聯(lián)盟(https://www.embedded-vision.com)于2017年1月進行的嵌入式視覺開發(fā)人員調查顯示，79%的受訪者表示他們已經利用或正計劃利用神經網(wǎng)絡來執(zhí)行其產品或服務中的計算機視覺功能。隨著科技持續(xù)的快速進展，更多的公司都將能夠利用神經網(wǎng)絡來開發(fā)產品與服務。Imagination的客戶已為安全、移動、汽車與機頂盒等多個市場開發(fā)與部署基于NN的系統(tǒng)。

嵌入式視覺聯(lián)盟創(chuàng)始人Jeff Bier表示：“很多系統(tǒng)與應用程序開發(fā)人員正采用深度神經網(wǎng)絡算法把新的感知功能帶到他們的產品之中。在許多案例中，主要的挑戰(zhàn)在于能為這些要求嚴苛的算法提供足夠的處理性能，同時滿足嚴格的產品成本與功耗限制。像PowerVR 2NX NNA 這類的專用處理器，是專為神經網(wǎng)絡算法所設計，將能在許多新應用中推動這些強大算法的部署。”

隨著神經網(wǎng)絡日益普及，2NX NNA 這樣的專用硬件解決方案 —— 與單純的DSP解決方案相比，它可提供8倍的性能密度提升 —— 將能以最低的功耗與成本達到最高的性能。此外，一直以來，神經網(wǎng)絡非常耗費帶寬，因此內存的帶寬需求會隨著神經網(wǎng)絡模型規(guī)模的增長而增加。這會為SoC設計人員和OEM公司在設計系統(tǒng)時，因為要提供NNA所需的帶寬而帶來重大的挑戰(zhàn)。PowerVR 2NX能最小化外部DDR內存的帶寬需求，確保系統(tǒng)的性能不會受到帶寬的限制。PowerVR 2NX NNA專用硬件的普及應用，將能推動各種基于神經網(wǎng)絡技術的應用程序進一步發(fā)展。

PowerVR 2NX NNA可實現(xiàn)最高效率的解決方案

PowerVR 2NX是從頭開始全新設計的架構，可提供：

• 業(yè)界最高的單位毫瓦推理 (inference/mW) IP內核，以提供最低的功耗*

• 業(yè)界最高的單位面積推理 (inference/mm2) IP內核，可實現(xiàn)最具成本效益的解決方案*

• 業(yè)界最低帶寬的解決方案*——支持權重與數(shù)據(jù)的高靈活性位寬，包括低至4位的低帶寬模式

• 業(yè)界領先的性能，單一內核為每周期2048 MAC，并可采用多核設計進一步提升性能

• 在硬件架構的基礎上提供了最全面的系統(tǒng)級的神經網(wǎng)絡解決方案

Imagination公司 PowerVR 產品與技術營銷資深總監(jiān) Chris Longstaff 表示：“神經網(wǎng)絡加速的專用硬件將成為未來SoC的標準IP模塊，就如同CPU和GPU一樣。我們很高興率先向市場推出完整的硬件加速器，能完全支持高精準度的靈活方式，使神經網(wǎng)絡能以最低的功耗與帶寬運作，并提供優(yōu)于競爭對手方案的絕對性能與單位面積性能。我們提供的工具將能讓開發(fā)人員非?？焖俚貑⒂貌?zhí)行其神經網(wǎng)絡，因此能快速增加營收。”

2NX包括硬件IP、軟件與工具，可為SoC提供完整的神經網(wǎng)絡解決方案。它能有效地執(zhí)行所有常見的神經網(wǎng)絡運算層。依據(jù)推理任務的運算需求，它能獨立使用 ─ 無須額外的硬件 ─ 或是與CPU和GPU等其它的處理器結合運用。

神經網(wǎng)絡無所不在

PowerVR 2NX NNA是專為適應多種市場的推理引擎所設計，其高度可擴展架構適用于未來的更多應用市場。

移動：隨著Tensorflow Lite以及 Android API的即將發(fā)布，再加上Caffe2Go架構的快速進展，我們將看到智能手機AI應用程序數(shù)量的快速爆發(fā)。公司需要高效率的方式來執(zhí)行包括影像辨識、語音辨識、計算攝影等在內各種的推理任務。PowerVR 2NX是現(xiàn)今唯一的一套IP解決方案，能以低功耗、小面積、MMU和對Android的支持，來滿足移動解決方案部署的所有需求。在GPU不可或缺的移動設備中，公司能把新的 PowerVR Series9XE或 9XM GPU與 2NX NNA在相同的芯片中搭配運用，以作為獨立式GPU。其優(yōu)異的性能足以和業(yè)界的獨立式GPU競爭。

智能監(jiān)控：家庭與商業(yè)場所安裝的監(jiān)控攝影機數(shù)量正大量增加，將推動神經網(wǎng)絡視覺處理的需求。基于這些技術的智能型攝影機能被用來根據(jù)安全警示、零售分析、人口統(tǒng)計與互動數(shù)據(jù)來制定決策。考慮帶寬需求、數(shù)據(jù)機密性與其他因素，攝影機的設計必須加入一定程度的“網(wǎng)絡邊緣”(edge) 視頻信息分析處理的能力。由于這些攝影機通常沒有GPU或是僅有非常小的GPU，以及較低性能的CPU，因此它們需要一個高效率、高性能的獨立式神經網(wǎng)絡加速器。2NX NNA是理想的選擇，并且具備高度可擴展性，能同時滿足消費性與商用的需求。

汽車：汽車的神經網(wǎng)絡應用包括駕駛員警覺性監(jiān)測、駕駛員視線追蹤、座位使用、路標檢測、駕駛路線分析、道路使用者檢測、駕駛員辨識以及其他。隨著未來幾年自動駕駛汽車與智能型運輸系統(tǒng)的數(shù)量將日益增加，這些應用將持續(xù)擴展。在汽車系統(tǒng)中，需要2NX NNA 這樣的完整硬件解決方案，才能滿足相關的性能需求。

家庭娛樂：機頂盒和電視將逐漸提供基于神經網(wǎng)絡的解決方案，例如能夠適應特定使用者偏好的能力，提供自動的兒童鎖，以及根據(jù)使用者行為自動暫停與錄制節(jié)目。憑借這些特性，公司能提升其差異性并增加營收。要在這些設備上構建神經網(wǎng)絡的關鍵是高效率的帶寬與低成本，以及支持NN API ─ 這些都是2NX NNA的重要特性。此外，還有許多新興的NNA娛樂應用，包括AR/VR。

睿悅信息Nibiru是一家移動VR與AR的技術與服務供應商，該公司的共同創(chuàng)始人兼副總裁 Tony Chia表示：“來自合作伙伴Imagination的創(chuàng)新技術是確保VR解決方案可為消費者提供高度沉浸式游戲與視覺體驗的重要關鍵。我們對神經網(wǎng)絡在VR/AR的潛在應用感到非常振奮，包括追蹤、控制、姿勢辨識、語音辨識、以及能增加更多的互動體驗。內置 PowerVR 2NX NNA的芯片組可提供所需的處理能力與功耗效率，把VR/AR體驗推升到全新的境界。”

簡化開發(fā)人員的工作

Imagination可為開發(fā)人員提供所有必要的工具，讓他們能快速、輕松地啟用和執(zhí)行其神經網(wǎng)絡，并確保運算帶寬能與準確度完美平衡。PowerVR 2NX的開發(fā)資源包括映射 (mapping) 和微調工具、樣本網(wǎng)絡、評估工具與文件。完整的 PowerVR NX Mapping Tool 能從業(yè)界標準的機器學習框架，包括Caffe 和 Tensorflow，輕松進行轉換。高級的網(wǎng)絡設計人員將能在2NX NNA 上設計與構建神經網(wǎng)絡，以充分發(fā)揮其硬件特性。

Imagination也可提供通用的Imagination DNN (深度神經網(wǎng)絡) API，能在CPU、GPU與NNA之間輕松轉換。此單一的API能夠跨多種SoC配置執(zhí)行，因此能在現(xiàn)有設備上輕松開發(fā)原型。