TI、専用AIアクセラレータ搭載の初の車載SoCを発表

Texas Instruments（TI）が、初めて専用AIアクセラレータを車載システムオンチップ（SoC）に組み込み、先進運転支援システム（ADAS）におけるディープラーニング機能の急速な統合を強調しました。新ブロックは、TIの最新C7xデジタル信号プロセッサ（DSP）IPと独自の行列乗算アクセラレータを組み合わせています。

初期Jacinto 7 SoCの1つであるTDA4VMは、センサープリプロセッシングとデータ分析を融合し、8メガピクセルフロントカメラからの入力、または代替として4〜6個の3メガピクセルカメラをレーダー、LiDAR、超音波フィードと同時に稼働させる管理を行います。これらのセンサーが自動駐車などのADAS機能を支え、ディープラーニングがセンサーフュージョンと物体検出を可能にします。

TDA4VMはADAS向けディープラーニングアクセラレータを含み、カメラ、レーダー、LiDAR、超音波データを分析（画像: TI）

DSPとMMA

ドイツ・ミュンヘンでのTIプレスイベントで、EETimes EuropeはTIプロセッサビジネス担当VP兼ビジネスユニットマネージャーのSameer Wasson氏と、TI Jacinto製品ライン担当ゼネラルマネージャー兼製品ラインマネージャーのCurt Moore氏に取材しました。

「これはC7x DSPを搭載した初のSoCです」とMoore氏。「コンピュータビジョン向けにベクトル命令を追加しましたが、大量データストリームを効率的に処理し、リアルタイムで結果を出力するDSPの伝統も継承しています。」

クリックで拡大画像

図: TDA4VM機能ブロック図（出典: Texas Instruments）

新しいC7x DSPは、大量データストリームの処理と、要求の厳しいリアルタイム環境での複雑な数学演算に優れています。そのデータストリーミング能力は、行列乗算アクセラレータ——「MMA」——と組み合わされ、ディープラーニングワークロードを加速します。

「私たちはこれを愛を込めてMMAと呼んでいます」とWasson氏。「TIDL（Texas Instruments Deep Learning）のようなライブラリで、MMAの複雑さは抽象化されます。開発者はTIDLを通じてプログラミングし、C7xが前例のない速度でデータを出し入れします。」

TDA4VMは、5 W〜20 Wの電力エンベロープを持つADASシステムをターゲット。実際には、フロントカメラソリューションは通常7 W未満に留まり、自動バレーパーキングのようなより高度なユースケースでは20 Wの上限に近づくことがあります。

TIは、ハイテクSoCの採用が実際にはフロントカメラアプリケーションの全体システムコストを下げると主張します。

「適切なディープラーニングモデルがあれば、ステレオカメラを回避できます」とWasson氏。「単一の低コストレンズでも、センサー入力を減らしても、強力なエンジンが補完することで同等の性能を発揮できます。」

コンピュートレンジ

TDA4VMのディープラーニングエンジンは8 TOPSを提供。フラッグシップJacinto 7のローンチとして、Moore氏はこれをミッドレンジ性能と位置づけ、今後より低いおよび高いコンピュートレベルのバリエーションが展開される予定。例えば、2 TOPSデバイスはドライバーモニタリングや乗員検出に十分かもしれません。

「自動車市場の美しさの1つは、これらすべてのユースケースが共存することです」とWasson氏。「OEMが新プラットフォームを展開しても、単一SoCが複数の車両ラインに対応でき、それぞれ異なる要件を持ちます。課題は、そのスペクトラム全体でソフトウェア互換性を確保することです。」

Moore氏は、エントリーモデルの10〜12千ドルから10万ドル以上のプレミアムカーまで、ADASを搭載する車両の幅広さを強調。

「10万ドルの車のドライバーは、1.2万ドルモデルのドライバーとは異なるADAS体験を期待します」と同氏。「3千ドルのADASパッケージは前者ではプレミアムだが、後者ではベーシックに感じられます。」

予算制約も指摘:「大手自動車メーカーでも年間開発費は1千万ドル程度に限られるかもしれません。そのコストを比較的小規模な車両群で償却しなければならず、数千万台出荷するハンドセットメーカーとは異なります。」

TDA4VMの量産は2020年下半期開始予定で、プレプロダクションユニットとTDA4VMXEVM評価モジュールはすでに入手可能です。