AMD: Duale Prozessorkonzepte für die BV
Genug Rechenleistung dank Accelerated Processing Unit
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Heterogene Rechenleistung kommt zum Einsatz
Um den hohen Anforderungen heute und in Zukunft gerecht zu werden, sind leistungsfähige und skalierbare Prozessoren erforderlich. Qtechnology nutzt in seinen Kameras eine APU, die CPU und GPU auf demselben Die kombiniert. Das System kann folglich das aufwändige Verarbeiten von Pixel-Daten in der Anwendung an die GPU auslagern − und zwar ohne dass es zu langen Wartezeiten beim Datentransfer zwischen den Prozessorkomponenten kommt. Dies führt wiederum dazu, dass die CPU Interrupts mit kürzerer Latenzzeit bearbeiten kann, was letztlich die Echtzeit-Leistung des gesamten Systems verbessert und so die steigenden Anforderungen moderner Bildverarbeitungs-Systeme erfüllt.
Das Herzstück des heterogenen Computings ist das Pairing verschiedener Processing Engines auf einem Die. Auf diese Weise lässt sich die optimale Rechenleistung bereitstellen. Die HSA Foundation (Heterogeneous System Architecture) wurde 2012 eigens gegründet, um die Branche bei der Definition offener Spezifikationen für Prozessoren und Systeme zu unterstützen. Dadurch lassen sich bestehende Prozessorelemente verbessern und so die Rechenleistung entsprechend steigern.
Der Grafikprozessor, die GPU, ist eine massiv-parallele Recheneinheit, die viele verschiedene Befehle für große Datensätze (in diesem Fall Pixel) gleichzeitig ausführen kann. Eben deshalb sind 3D-Spiele auf Spielekonsolen oder dem PC reibungslos darstellbar. Gleichzeitig ist die GPU genau das, was für Machine Vision erforderlich ist. Wird die APU mit einer externen, diskreten GPU in einem Mobile PCI Express Module (MXM) kombiniert, einem austauschbaren Grafikkarten-Modul, ist das Ergebnis eine höhere Prozessorleistung. Bei Bedarf können dann noch aufwändigere Bildverarbeitungs-Aufgaben erledigt werden.
Software ist ein entscheidender Faktor in dieser Gleichung. Dank der HSA lässt sich die gesamte Abwicklungsplattform über einen Standard-Linux-Kernel steuern. Für die Entwicklung neuer Betriebssystem-Kernels ist dadurch weniger Support erforderlich. Das Yocto Project, ein Open-Source-Projekt, bietet Vorlagen, Werkzeuge und Methoden für die Entwicklung individueller, Linux-basierter Systeme für Embedded-Produkte.
Der für das umfangreiche x86-Ecosystem verfügbare Support ermöglicht Unternehmen, Open-Source-Software und Fremdbildverarbeitungs-Bibliotheken wie OpenCV, Matlab und Halcon zu nutzen. Fehlerbeseitigungs-Tools, Wartezeitanalysen und die Profilerstellung mit Linux-Tools wie perf oder ftrace sind ebenfalls weithin verfügbar. Machine Vision ist das jüngste Beispiel dafür, wie das Potenzial von Silizium zur Steigerung der Prozessorleistung nutzbar ist. Auf diese Weise lassen sich Kosten reduzieren, die Produktion beschleunigen und die Qualität verbessern, wovon unzählige Anwendungen und Märkte profitieren.
Stephen Turnbull ist Director of Vertical Markets bei AMD Embedded Solutions.
- Genug Rechenleistung dank Accelerated Processing Unit
- Technische Umsetzung in der Praxis
- Heterogene Rechenleistung kommt zum Einsatz
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