Семантический процессор ELISE
ELVEES Image Semantic Engine

Семантический процессор ELISE (ELVEES Image Semantic Engine) представляет собой мультиплатформенную систему на кристалле (СнК), разработанную по технологическому процессу 28 нм и содержащую более 1,6 млрд транзисторов, которая ориентирована на мировые рынки видеоаналитики: "умные города", ритейл, интернет вещей, дополненная реальность, мультимедиа и другие применения.

Структурная схема СнК ELISE

На основе чипа ELISE могут создаваться IP-камеры с функциями видеоаналитики, мультимедийные устройства и мобильные гаджеты, устройства связи и навигации, роботы с компьютерным зрением.

СнК ELISE является совместной разработкой «ЭЛВИС-НеоТек» и НПЦ «ЭЛВИС».

История развития

2017: Анонс

«ЭЛВИС-НеоТек» и НПЦ «ЭЛВИС» 9 ноября 2017 года заявили о создании процессора ELISE для систем компьютерного зрения.

ELISE (ELVEES Image Semantic Engine) представляет собой мультиплатформенную систему на кристалле (СнК), изготовленную по технологическому процессу 28 нм и содержащую более 1,6 млрд транзисторов.

Назначение

Функциональные возможности микросхемы позволяют создавать на базе процессора ELISE системы и устройства для быстрорастущих мировых рынков: "умные города", интернет вещей, ритейл, бизнес-мониторинг, дополненная реальность, мультимедиа, навигация, безопасность.

По информации «ЭЛВИС-НеоТек», на основе СнК ELISE уже созданы прототипы IP-видеокамеры с разрешением 4K и стереокамеры. Компания планирует выпускать на базе чипа ELISE специализированные видеокамеры для существующих и перспективных мировых рынков систем с компьютерным зрением.

Технологии

Особенность процессора ELISE заключается в совокупности применяемых специализированных высокотехнологичных блоков, в том числе собственной разработки, пояснили в «ЭЛВИС-НеоТек».

СнК ELISE объединяет стандартные процессорные ядра: двухъядерный кластер MIPS P5607 Apache (1,2 ГГц), аудиопроцессор MIPS InterAptiv (1 ГГц), сервисный процессор с аппаратно-поддерживаемой виртуализацией MIPS Virtuoso M5150 (600 МГц).

В ELISE применяются IP-блоки разработки НПЦ «ЭЛВИС»: 8-ядерный видеопроцессор Velcore2 с поддержкой API Khronos OpenVX, аппаратный блок SGBM, акселератор FFT, навигационное ядро Navicore4 с поддержкой ГЛОНАСС/GPS/Galileo/BeiDou, которые позволяют реализовывать обработку стереопотоков и поддерживают алгоритмы видеоаналитики.

Благодаря этому на основе СнК ELISE могут создаваться видеокамеры со встроенными сложными алгоритмами видеоаналитики, в том числе на базе свёрточных нейронных сетей (CNN). Например, распознавание лиц, охрана периметра и обнаружение возгораний для систем безопасности, управление жестами для устройств виртуальной реальности, распознавание пола, возраста и эмоций для ритейла, распознавание государственных регистрационных знаков автомобилей и нарушений правил дорожного движения для интеллектуальных транспортных систем.

Тракт обработки видеоданных в ELISE включает процессор предобработки изображений PowerVR V2500 Felix, видеоэнкодер PowerVR E4500 Onyx и видеодекодер PowerVR D5500 Coral, позволяющие работать с 4K UHD видеопотоками.

За обработку графики в СнК ELISE отвечает встроенный графический процессор (GPU) с двумя ядрами PowerVR Series6 GX6250 (600 МГц) с поддержкой кроссплатформенных API Vulkan, OpenGL ES 3.x, OpenCL 1.2 EP.

2016: Передача в производство

«ЭЛВИС-НеоТек», проектная компания РОСНАНО, входящая в группу компаний «ЭЛВИС», и компания Imagination Technologies передали весной 2016 года в производство семантический процессор ELISE (ELVEES Image Semantic Engine) – мультиплатформенную систему-на-кристалле (СнК), разработанную по технологическому процессу 28 нм, которая предназначена для создания систем видеоаналитики: умные города, ритейл, интернет вещей, дополненная реальность, мультимедиа и т.д.

На основе чипа ELISE могут создаваться IP-камеры с функциями видеоаналитики на борту, мультимедийные устройства и мобильные гаджеты, системы помощи водителю (ADAS), устройства связи и навигации, роботы.

«Появление чипа ELISE предоставляет возможность отказаться от использования в системах дорогостоящих серверов и перенести анализ информации непосредственно в устройства. Это позволит нашей компании выйти на существующие и потенциальные мировые рынки видеоаналитики с уникальным предложением», – говорит президент группы компаний «ЭЛВИС» Петричкович Ярослав.

СнК ELISE объединяет набор многофункциональных IP-блоков, включая блоки для предварительной и последующей обработки стерео видеоизображений со сверхвысоким разрешением, несколько ядер центральных процессоров для выполнения задач разной степени интенсивности, высокопроизводительный графический процессор и мультистандартный навигационный процессор.

Для СнК ELISE компания «ЭЛВИС-НеоТек» приобрела права на использование широкой линейки IP-модулей и платформ Imagination:

• Интегрированную IP-платформу PowerVR Vision, объединяющую в себе: графический процессор PowerVR GX6250, процессор изображений PowerVR V2500 (ISP), видеоэнкодер PowerVR E4500 и видеодекодер PowerVR D5500, позволяющие экономить энергию и ресурсы в современных камерах.
• Высокопроизводительный двухъядерный процессор MIPS Warrior P5607, а также процессор MIPS InterAptiv, позволяющий работать с несколькими потоками, и энергоэффективный процессор MIPS M5150, которые обеспечивают значительное повышение скорости работы приложений видеоаналитики и обработки звука, требующих большой вычислительной мощности.
• Коммуникационный процессор Ensigma Explorer C4250 (RPU), обеспечивающий связь стандарта Wi-Fi и Bluetooth на кристалле, который в будущем может использоваться для работы с многомерными беспроводными камерами с видеоаналитикой.

IP-ядра компании Imagination были дополнены IP-блоками собственной разработки группы компаний «ЭЛВИС»:

• Семантическая видеоплатформа Velcore2, которая представляет собой мощный специализированный 8-кластерный DSP-процессор с IP-ядрами ускорителей: SGBM – вычисление карты глубины изображения для видеопотока Full HD, FFT – быстрое преобразование Фурье в фоновом режиме в реальном времени, которые в совокупности с другими платформами ELISE формируют основу для реализации таких возможностей, как обработка стерео потоков для распознавания лиц, создания дополненной реальности и т.д.
• Встраиваемое навигационное ядро GNSS с поддержкой четырёх стандартов навигации: GPS/GLONASS/BeiDou/Galileo, которое также было представлено «ЭЛВИС» для компании Imagination в рамках лицензирования GNSS-технологии.

Аппаратно-программные ресурсы 28 нм «системы на кристалле» ELISE обеспечивают высокопроизводительное и при этом гибкое энергоэффективное решение для создания целого спектра современных систем видеообработки с видеоаналитикой, позволяя применять оптимизацию в зависимости от решаемой задачи, по параметру «производительность/энергопотребление».

Группой компаний «ЭЛВИС» были разработаны инструменты, в числе которых библиотеки для API Khronos OpenVX™ для 8-ядерного кластера Velcore2, которые также поддерживаются другими процессорными платформами СнК ELISE: Imagination dual cores CPU P5607 (новая версия MIPS процессора Apache Warrior) и Imagination GPU PowerVR GX6250.

Для демонстрации возможностей СнК ELISE, прототипирования устройств на её основе и отладки прикладных программ пользователей компанией «ЭЛВИС-НеоTек» разработан отладочный модуль ELISE Board.

Процессор ELISE и отладочный модуль ELISE Board будут доступны в продаже в четвёртом квартале 2016 года.