有CPU、GPU,可你聽說過VPU嗎?

有CPU、GPU,可你听说过VPU吗?

CPU是中央處理單元,GPU是圖像處理單元,可是突然冒出來的VPU是什麼呢?請各位看官隨小編一起看看。為了實現在相機終端上就能實行圖像的計算、識別、不需要連接到雲的功能,Google Clips這款神奇的視覺識別相機就內置了Intel旗下的Movidius Myriad 2 VPU視覺處理芯片,我們以此為例說說什麼是VPU。

有CPU、GPU,可你听说过VPU吗?

圖為Google Clips

在這裡解釋一下,Movidius是2016年9月被Intel收購的硅谷公司、Myriad 2是這塊芯片的名字,Myriad 1曾經被用在谷歌的Tango平板裡、VPU則是Vision Processing Unit視覺處理單元的縮寫。

現在的芯片/處理器實際上所指的是一個“處理器包”封裝在一起,這個計算包專業一點說叫SoC(System-on-a-Chip,片上系統),高大上的說法是“計算平臺”。

根據分工不同,很多專用功能的處理單元加進來,比如我們最熟悉的是GPU,現在這個包裡的獨立單元數量已經越來越大,比如ISP(圖像處理)、Modem(通信模塊)、DSP(數字信號處理)、以及蘋果的A11、麒麟970中加入的神經網絡引擎、NPU等(AI應用)不同的數據進來,交給不同特長的計算模塊來處理將會得到更好的效果、更高的能效比。

不過,雖然都是“U”,但VPU與CPU、NPU不同。它不是(或者說不只是)一個模塊,它本身就是一個SoC,內部集成有多個RISC的CPU、許多硬件加速器單元和矢量處理器陣列,專門為視覺海量像素設計的高性能影像信號處理器(ISP),以及豐富的高速外圍接口。

VPU針對視覺處理應用而設計,在性能、功耗和功能性方面都有特別的強化,使之更貼近於實際的應用需求。尤其是在功耗方面,按照Movidius CEO Remi El-Ouazzane的說法,Myriad 2的功耗僅為能夠提供同等效果GPU功耗的十分之一——對於Google Clips這樣一個重量僅為60g的小相機來說,功耗與續航問題必然是重中之重。

有CPU、GPU,可你听说过VPU吗?

圖為Myriad 2的內部功能劃分

Myriad 2的芯片設計包括12個SHAVE 128位處理器+SIPP過濾器,前者對原始影像數據做計算處理,每顆處理器都運作在600MHz的頻率下,而且有超頻潛能;後者是SIPP是(Streaming Inline Processing Pipeline filters)硬件加速期的縮寫,可完成一些預設的影像處理任務,比如將來自不同類型攝像頭的數據融合到一起,或者將多個視頻內容接合到一起。此外,Myriad 2 VPU上還有2個32位RISC處理器用於芯片管理,有效降低延遲。

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圖為Myriad 2的其他參數

當然,除了傳統的影像處理能力外,Myriad 2最重要的就是AI能力,對於Clips來說,也就是相機的智能理解能力。除了芯片本身,Movidius還設計一系列的補充算法與SDK,使得Myriad 2支持3D建模和掃描、影像搜索、室內導航、以及手勢輸入、臉部識別、實物探測等——想必這次和谷歌的合作也使得兩家共同研發了更多功能。

基於這樣的架構設計,Myriad 2芯片採用臺積電28納米工藝製造、面積是6.5mm、厚度1mm,支持六個60幀全高清視頻信號輸入,而功耗在1.2W以內。

其實,這塊Myriad 2芯片在2014年就發佈了,大疆Phantom 4無人機中就集成了這塊芯片。而且Intel也持續推出了Movidius Myriad X新版VOU,性能效果都更為強大。我們還是希望這顆“U”能發揮更大的效能,在視覺識別領域善舞長袖吧。

在瞭解VPU的同時,不妨一同關注下由杜洋老師領銜主講的基於STM32的嵌入式系統開發培訓,對於將要進入嵌入式領域的你,或急於提升自己技術水平的你,這將是一場顛覆你對嵌入式開發的認知的培訓。掃描下面的二維碼,填寫調查問卷,還有機會獲得我們贈出的精美圖書,快來行動吧!

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