賽靈思：面向Smarter視覺的All Programmable

　　要全面快速推進Smarter視覺技術的發展，滿足新市場需求，就必須擁有一款具有極高靈活性的處理平臺、豐富的資源組合以及致力于推進Smarter視覺技術發展的可靠生態系統。過去10年來，賽靈思器件在幫助各企業推進這些視覺系統創新方面一直發揮著重大作用。歷經五年發展后的今天，賽靈思推出了一款整體解決方案，其將幫助Smarter視覺應用開發商快速推出新一代創新技術。

　　10多年來，嵌入式視覺技術設計人員一直充分利用賽靈思FPGA的可編程性、并行計算功能和快速I/O功能滿足大量嵌入式視覺系統的需求。過去，設計人員用FPGA加速系統中可能拖慢主處理器的功能，或者用FPGA來運行僅靠處理器不能執行的并行計算任務。而現在隨著Zynq-7000 All Programmable SoC的推出，嵌入式視覺技術開發人員可獲得一款理想開發新一代Smarter視覺應用的全面可編程器件。

　　賽靈思視頻技術工程設計總監Jose Alvarez表示：“Smarter視覺技術可在能夠在同一開發板上通信的不同處理器和FPGA中實現，而Zynq SoC則為電子產業帶來了前所未有的高集成度。現在，我們能通過同一芯片上處理器和邏輯之間3,000個高性能連接以芯片速度而不是板級速度在主智能處理器和FPGA邏輯之間交換信息。”

　　圖1展現了Zynq SoC在創建多功能車載駕駛員輔助系統時相對于傳統多攝像頭、多芯片架構的優勢。賽靈思架構(圖下左)可使用連接至一個Zynq SoC的一組攝像頭，實現盲點檢測、360度環視、車道偏離告警以及行人檢測等功能綁定。相反，現有多功能駕駛員輔助系統需要使用多塊芯片和多個攝像頭，其不但可讓集成復雜化，對性能和系統功耗造成不利影響，而且還可導致BOM成本上升。

　　一些半導體芯片廠商提供將ARM處理器和DSP或GPU結合的ASSP，但這類器件過于僵化，或是難以為當今眾多更智能應用提供足夠的計算性能。基于這些器件的解決方案往往需要增加獨立的FPGA來解決此類低效率問題。

　　可編程性與性能

　　Zynq SoC相對于以GPU和DSP為中心的SoC而言，其主要優勢就是具有的可編程性和高性能。ARM處理系統具有軟件可編程性，FPGA邏輯可通過HDL或C++編程，甚至I/O也是全面可編程的。這樣，客戶就能創建出適合其特定應用的極高性能Smarter視覺系統，并讓其系統從競爭產品中脫穎而出。

　　圖2給出了smarter視覺系統的一般性信號流程，從中可以看出Zynq All Programmable SoC相對于基于ARM和DSP以及基于ARM和GPU的ASSP解決方案的優勢。

　　流程中第一個信號處理模塊(綠色)是連接器件到攝像頭傳感器的輸入。在Zynq SoC中，開發人員可讓多種不同I/O信號適應于客戶連接的任何攝像頭需要。。下一個信號處理模塊執行像素級處理或視頻處理工作(具體取決于應用是面向圖形處理還是顯示)。再下一個模塊執行圖像分析功能，這是一個計算密集型任務，通常需要并行計算，而這則是FPGA最擅長的任務。通過后續三個模塊(紅色)，處理系統從分析功能中獲得元數據結果，創建結果的圖形化表達(圖形步驟)，然后對結果編碼用于發送。

　　在Zynq SoC中，處理子系統和FPGA邏輯協同工作。如果需要壓縮，可以方便地在FPGA邏輯中實現合適的編解碼器。然后在最終的信號處理模塊(標示為“輸出”)中，開發人員使用Zynq SoC的可編程I/O，可以滿足多種不同通信協議和視頻傳輸標準的要求，有的是廠商專有標準，有的是特定市場標準，還有的則是業界標準IP協議。。與之相比，當開發人員采用以DSP和GPU為中心的SoC開發算法時，可能ASSP中的DSP或GPU難以提供所需的性能。為了彌補這種性能不足，開發人員往往還要在系統中采用獨立的FPGA。