基于視覺的駕駛員輔助嵌入式系統(下)

　　接上篇

　　基于圖形處理單元的解決方案

　　圖形處理單元(GPU)屬于圖2所示的應用專用處理器(ASIP)。將GPU用于計算機視覺任務等并行處理在臺式電腦領域非常普遍，GPU強大的顯卡能夠使用最初為OpenGL著色器集成的處理元件，作為通用的大規模并行編程環境。此外，在高性能計算領域，GPU已經在許多方面取代了DSP。

　　一個推動因素是在消費電子行業的推動下，現已提供有數百個著色器的強大的GPU架構，成本相對較低。另一個原因是支持無限并行操作的OpenCL或專有CUDA編程模式已面市，因此GPU具有良好的可擴展性和強大的路線圖。飛思卡爾i.MX6系列等嵌入式多核處理單元(MPU)同時也集成了強大的GPU，用于加速視覺處理任務。一個嵌入式GPU通常比專用加速器或FPGA的并行處理單元數量少，指令集的靈活性比DSP低。因此，GPU適用于視覺處理管道的第二階段和第三階段。迄今為止，嵌入式系統的功率包絡不支持通過GPU進行全像素處理。這是因為GPU擁有巨大的圖形和通用高性能計算功能開銷，而計算視覺任務并不需要它。視覺處理用不到的其它硬件不僅耗電，還會大大增加嵌入式平臺的成本。一個示例是浮點運算支持，在視覺處理管道的第一階段不需要該功能。

　　另一個因素是外部存儲器的帶寬限制。盡管一流的臺式電腦顯卡通常在1GHz下擁有至少256位的寬存儲器總線，但是由于可用的功率包絡有限，該解決方案對嵌入式平臺來說不可行。GPU能夠較好地加快在使用強大的顯卡的PC上開發算法，但對嵌入式視覺處理來說效率不高。