机器视觉/深度学习—算法复合加速平台

QT2338

功能与概述
客户价值
适合的应用领域

FPGA和GPU之间的主要物理信道是PCI-Express，Gen2，×4，用于搬移图像等需要高传输带宽的实时数据，作为前端控制器，FPGA控制Dual-Full Camera Link芯片组，可以用于互联Base, Medium, Full, Dual Full等所有规格的工业级标准Camera Link相机，平台主要接口（及其指标）如下所示：

— PCI-Express带宽 – 40GT/s（TX+RX）
— Camera Link – Base, Medium, Full, Dual Full @ 85MHz
— GPU处理性能 – 2TFLOPS @ TDP=15W
— 40G光纤接口 – 10G-SFP×4
— GPU内存 – LPDDR4 @ 1866Mbps，58.9GB/s
— 其余接口 – VGA×2； – CAN×2；– RS422×4；– Ethernet×1； – mSATA×1； – USB3.0×1； – USB2.0×1

其中，Camera Link可以适配所有规格的业界标准Camera Link相机，而4个10G SFP光口可以用于扩展帧率更高的光纤相机或者用作四个万兆网口（4个SFP的用途完全可以利用FPGA来编程实现，取决于用户需求）。
FPGA除了作为前端用于控制核心还可以对所采集的图像进行滤波、降噪、提取图像金字塔等预处理——对后续机器视觉的算法实施进行初步加速。
GPU在不超过15W的功耗下，可以提供2TFLOPS的强大的运算性能，足以支持任何‘机器视觉/深度学习’领域内算法的实时嵌入式应用。其256个强大的Pascal流处理核（每核最高主频为1.3GHz）对算法的实施完成2次加速（FPGA算是第一次加速）。
因此M/D-CAP可以对算法的加速是复合式的，较传统意义上的加速有质的提升。
除此之外，M/D-CAP工业级应用所需的高可靠性和稳定性，经过了军用标准的振动、冲击、高低温等苛刻测试，相关指标如下所示：

— 工作温度：-40℃～ +85℃
— 相对湿度：80%可正常工作
— 连续工作时间：数年
— 可靠性：MTBF ≥ 5000h
— 维修性：MTTR ≤ 0.5h
— 电压：+ 12V
— 整机功耗：≤ 30W

高速无人机跟踪案例

高速敌方目标（歼击机）跟踪案例

智能交通/高清监控案例

人工神经网络

深度学习借鉴人脑的机理来理解图像、声音、文本等信息

基于M/D-CAP平台加速后的特征提取（基于Deep Learning算法）

基于M/D-CAP平台加速后的图像配准（基于Deep Learning算法）

M/D-CAP的前端逻辑的定制