ZHCY189A january   2022  – march 2023 AM67 , AM67A , AM68 , AM68A , AM69 , AM69A , TDA4AEN-Q1 , TDA4AH-Q1 , TDA4AL-Q1 , TDA4AP-Q1 , TDA4VE-Q1 , TDA4VEN-Q1 , TDA4VH-Q1 , TDA4VL-Q1 , TDA4VM , TDA4VM-Q1 , TDA4VP-Q1

 

  1.   内容概览
  2.   Authors
  3.   引言
  4.   定义边缘 AI
  5.   什么是高效的边缘 AI 系统?
    1.     选择 SoC 架构
    2.     可编程内核类型和加速器
  6.   使用 TI 视觉处理器设计边缘 AI 系统
    1.     深度学习加速器
    2.     成像和计算机视觉硬件加速器
    3.     智能内部总线和存储器架构
    4.     优化的系统 BOM
    5.     易于使用的软件开发环境
  7.   结论

定义边缘 AI

边缘 AI 是指将 AI 算法放在本地设备而非云端处理,这项技术正在为深度神经网络 (DNN) 作为主要算法组件的工业和汽车应用带来新的可能性。为了在尺寸、功耗、散热和成本受限的环境下高效运行,边缘 AI 应用需要高速和低功耗处理,以及特定于应用和其任务的高级集成。图 1 展示了一些可使用边缘 AI 处理来提高性能和效率的应用。例如,使用视觉输入的边缘 AI 系统可以通过单个摄像头在生产线上实现质量控制,或通过多个摄像头帮助在汽车或移动机器人中实现功能安全。

GUID-3613AB79-2039-43A4-A5A6-355A83E67DDA-low.jpg图 1 边缘智能存在于许多不同的应用中

边缘 AI 系统可以帮助提高仓库和工厂的效率,增加城市、建筑和农业的安全性和效率,并让家庭和零售环境智能化。以下是几个需要高效边缘 AI 处理的系统示例:

  1. 高级驾驶辅助系统 (ADAS):ADAS 技术可以提供车辆周围环境的信息,使驾驶更加便利、轻松和安全。大多数 ADAS 功能都基于视觉系统,从多个摄像头传感器获取高分辨率输入,并使用深度学习和计算机视觉算法来解读这些图像。
  2. 自主移动机器人和无人机:要打造商业机器人,片上系统 (SoC) 必须能够以高速、低功耗的方式处理复杂的感知和导航栈,并具有优化的系统成本。为了尽可能低提高系统效率,SoC 还必须卸载各种计算密集型任务,比如图像去扭曲、立体深度估算、缩放、图像锥体生成和深度学习等。
  3. 智能购物车:大多数智能购物车都配有多个视觉传感器,可以通过摄像头和计算机视觉自动检测商品。智能购物车可以在商品放入购物车时计算订单总价,向消费者推荐购物清单项目,并允许消费者在购物车上为商品买单,从而为客户提供更加个性化的购物体验,并避免排队结算的麻烦。
  4. 边缘 AI 盒:边缘 AI 盒是零售自动化、工厂监控和楼宇监控系统中所用摄像头系统的智能扩展。尽管存在尺寸限制以及功耗和散热方面的挑战,但高吞吐量的 AI 技术使得该盒子能够面向更多摄像头执行智能处理。
  5. 机器视觉摄像机:机器视觉摄像机用于光学字符识别、物体识别、缺陷检测和机械臂引导,利用嵌入式 AI 技术进一步简化米6体育平台手机版_好二三四开发并提高系统准确性。

表 1 列出了各种应用的系统要求。

表 1 边缘 AI 系统的关键处理和组件要求
ADAS 机器人 智能零售 机器
视觉
边缘 AI 盒
深度学习加速器 x x x x x
多摄像头图像信号处理 (ISP) x x x x x
视觉加速器 x x x x x
深度和运动加速器 x x x x x
以太网交换机 x x x
外围组件快速互连 (PCIe) 开关 x x
功能安全 x x