[發明專利]一種適用于點云數據處理器的自動化設計方法及裝置

有效

• 申請號: 202110943800.7
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113657059B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 張旻晉;許達文
• 申請（專利權）人: 成都視海芯圖微電子有限公司
• 主分類號: G06F30/331
• 分類號: G06F30/331;G06N3/0464
• 代理公司: 成都行之智信知識產權代理有限公司 51256
• 代理人: 陳令軒

本發明公開了一種適用于點云數據處理器的自動化設計方法及裝置，本發明提供了一種適用于點云數據處理器的自動化設計框架，所述的自動化設計框架通過分析點云數據處理程序，來構建點云數據處理流程圖；基于點云數據處理流程圖，基于性能分析軟件，快速定位數據分析流程的性能瓶頸；基于性能瓶頸分析報告，快速生成滿足用戶需求的點云數據處理器硬件結構以及對應的硬件描述語言代碼，最終生成滿足用戶約束的高性能，低功耗的專用點云數據處理器，降低點云數據處理器的設計周期，提高自動駕駛領域中點云數據處理的性能。本發明用于降低點云數據處理器的開發難度，滿足點云數據處理器在不同應用場景下的性能需求，提高點云數據處理器的開發效率。

技術領域

本發明涉及集成電路領域及人工智能領域，具體涉及一種適用于點云數據處理器的自動化設計方法及裝置。

背景技術

隨著大數據，智能技術的不斷發展，將人工智能與傳統工業結合的自動駕駛技術進入了快速發展期。自動駕駛技術的成熟，能夠對人類出行以及生活方式的產生重大變革，同時還會對物流，通信等行業產生重要影響，因此成為政府，企業關注的重點。在自動駕駛應用中，基于3D點云數據，來實現對周圍環境的高精度構建，是自動駕駛技術廣泛應用于生活的關鍵技術之一。然而，由于自動駕駛場景的復雜，使得處理點云數據所采用的神經網絡的規模不斷增加，對于點云數據處理的流程也日趨復雜，造成點云數據處理過程中，計算量以及數據量不斷攀升，進而導致傳統的通用處理器在處理點云數據時，出現延遲高，功耗高的問題，造成其無法滿足自動駕駛應用的需求。因此，構建滿足自動駕駛需求的高性能低功耗的點云數據處理器成為企業界和工業界關注的重點。

傳統的通用處理器在面對大規模的點云數據處理器時，由于其成本高，功耗大，使得其無法滿足自動駕駛應用的需求。同時，面向邊緣端構建的低功耗通用處理器，由于其計算資源低，性能差，導致應用的性能無法滿足自動駕駛實時性的需求?；诖?，通過定制專用的處理器，來實現點云數據的加速處理，成為企業界和工業界重點關注的對象。然而，定制的專用數據處理器，由于點云數據應用場景的變化，導致定制的專用處理器具有的單一硬件結構無法滿足多變的應用場景需求。同時，點云數據處理流程，以及采用神經網絡模型的變化，使得定制的專用點云數據處理器無法滿足不同場景的需求。

先有的定制點云數據處理器，普遍采用利用專用集成電路或者現場可編程門陣列(FPGA)的方式，來實現點云數據處理器的定制。基于專用集成電路設計的點云數據處理器，具有運行速度快，功耗低的特點，但是設計流程復雜，硬件結構固定，難以滿足不同應用場景下的需求?；贔PGA設計的點云數據處理器，雖然具有一定的靈活性，但是運行速度低，硬件開銷以及功耗較高。上述兩種方案，設計者在設計時候，不僅僅需要了解硬件結構的知識，同時還需要了解軟件方面的知識，導致開發周期長，難度高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有的定制點云數據處理器方法開發難度大、開發效率低，很難滿足點云數據處理器在不同應用場景下的性能需求。本發明目的在于提供一種適用于點云數據處理器的自動化設計方法及裝置，本發明設計了一個自動化的專用處理器生成框架，來針對不同的應用場景，生成專用的點云數據處理器，是降低點云處理器開發難度，提高點云數據處理器性能的關鍵技術。

本發明裝置可以通過分析用戶定義的點云數據處理流程的性能瓶頸，來自動生成專用的點云數據處理器硬件結構，通過優化點云數據處理器的數據流，控制流，來實現點云數據處理器的快速定制生成。相比于GPU、FPGA以及ASIC，該自動設計方法以及裝置可以降低點云數據處理器的開發周期，可以提高點云數據的處理器性能。

本發明通過下述技術方案實現：

第一方面，本發明提供了一種適用于點云數據處理器的自動化設計方法，該自動化設計方法包括以下步驟：

S1：獲取點云數據處理流程圖，及獲取用戶定義的約束文件；