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高い応答性とリコンフィギャラブルなビジョン システム

業界をリードするシステム開発者たちは、次世代のビジョンガイド機械学習システムの開発に All Programmable デバイスを使用しています。彼らの設計生産性を向上させる目的として、ザイリンクスは reVISION ゾーンを開設し、ソフトウェア開発者、ハードウェア開発者、およびシステム開発者に有益なリソースを集めました。

開発者たちが各々のリファレンス デザイン、ライブラリ、経験知識を共有できるように、コミュニティ プロジェクト用のセクションもあります。

今すぐこのゾーンを活用して、高い応答性で再構成可能な視覚誘導システムを構築してください。

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差別化に有利

一般的な SoC とエンベデッド
GPU を使用するより応答性が高い

最新のアルゴリズムやセンサーに
応じて再構成可能

ソフトウェア定義 &
使いやすさの向上

reVISION が高い応答性とリコンフィギャラブルなビジョン システムを可能にする

一般的な SoC とエンベデッド GPU を使用するより応答性が高い:

  • 機械学習システムの画像処理性能 (images/sec/Watt) が 6 倍向上
  • コンピューター ビジョン処理では 1 ワットあたりのフレーム処理性能 (frames/sec/Watt) が 42 倍向上
  • レイテンシが 1/5

最新のアルゴリズムやセンサーに応じて再構成可能:

  • 最新の機械学習アルゴリズムへ常にアップグレード可能
  • 最新のセンサー タイプやコネクティビティ規格をサポート
  • 8K およびカスタム解像度をサポート

ソフトウェア定義 & 使いやすさの向上

  • すぐに使える OpenCV ライブラリで開発を加速
  • C/C++ と OpenCL の混合言語を利用
  • Caffe などの機械学習フレームワークを利用して開発

主なビデオ

Zynq® All Programmable SoC および MPSoC

ザイリンクスのエンベデッド ビジョン カスタマーの多くは、FPGA のほかに、Zynq® All Programmable SoC や MPSoC をターゲット デバイスとして選択しています。

Zynq ベース プラットフォームでできること:

  1. コンピューター ビジョンや機械学習アルゴリズムの高速化により、素早いシステム応答が実現
  2. 再構成可能なため、最適なセンサー タイプやそれらの組み合わせに迅速にアップグレードできる
  3. 最新機器やクラウドに対応するための Any-to-Any コネクティビティが可能
responsive

上述の設計課題を解消する目的として、ザイリンクスは、プラットフォーム、アルゴリズム、およびアプリケーション開発に必要とされる広範な開発リソースを含む reVISION スタックを提供しています。 

この中には、最も一般的なニューラル ネットワーク (AlexNet、GoogLeNet、SqueezeNet、SSD、FCN など) のサポート、カスタム ニューラル ネットワーク (CNN/DNN) の構築に必要な関数要素、ネットワーク層用にあらかじめ定義済みで最適化された CNN の実装を利用するために必要な関数要素などがあります。これは、迅速な開発をサポートするコンピューター ビジョン プロセッシング向けの広範な OpenCV 関数で補完されています。

アプリケーション レベルの開発に、ザイリンクスは機械学習システム向けの Caffe やコンピューター ビジョン向けの OpenVX (2017 年後期にリリース予定) など一般的なフレームワークをサポートしています。また、reVISION スタックには、Zynq SoC や MPSoC をベースとするザイリンクスやエコシステム パートナーが提供する開発プラットフォームも含まれます。

スタック

reVISION スタックは、ハードウェアの専門知識がないデザイン チームでも、ソフトウェア定義開発フローを使用することで、機械学習やコンピューター ビジョン アルゴリズムを効率的に実装して応答性の高いシステムを完成できるようにします。  

reVISION フローは、C、C++、OpenCL 言語および関連するコンパイラー技術を使用する eclipse ベースの使い慣れた環境 (いわゆる SDSoC 環境) で開発を開始します。

SDSoC 環境の中で、ソフトウェアおよびシステム エンジニアたちは reVISION ハードウェア プラットフォームをターゲットとして選択できるため、すぐに使えるコンピューター ビジョン ライブラリや OpenVX フレームワーク (2017 年晩夏にリリース予定) を利用して、新規アプリケーションを素早く構築することが可能になります。

機械学習では、ニューラル ネットワークのトレーニングに Caffe などの一般的なフレームワークが使用されます。Caffe で生成された .prototxt ファイルは、ARM® ベースのスケジューラーで駆動され、あらかじめ最適化された CNN ネットワーク層の実装上で推論処理を行います。

software-env

従来の RTL ベース設計フローを採用するベテランのザイリンクス ユーザーたちは、ARM ベースのソフトウェア開発者と協力しながら、相当な時間をかけて、高度に差別化された機械学習およびコンピューター ビジョン アプリケーションを構築してきました。 

設計時間を短縮し、ハードウェア知識への依存を軽減するために、ザイリンクスは C、C++、OpenCL をベースとする SDSoC 開発環境を提供しています。この環境は、開発期間を大幅に短縮できる上に、エンベデッド ビジョン システムの開発以外にも利用できます。

ザイリンクスの新しい reVISION スタックを利用することで、より多くのソフトウェア/システム エンジニアがハードウェアの設計知識がなくても最先端のエンベデッド ビジョン システムを簡単に、そして素早く構築できるようになります。 

rtl

ザイリンクスおよびエコシステムが提供する既存のデザイン ハードウェア、モジュール、量産対応 SOM を利用して、Zynq SoC/MPSoC および FPGA をベースとする独自のビジョン システムを今すぐ構築しませんか。

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コンピューター ビジョン

Zynq SoC / MPSoC および FPGA にコンピューター ビジョン アルゴリズムを実装できるため、高い応答性で再構成可能なビジョンガイド システムを構築できるようになりました。これらのシステムは、通常の GPU ベース SoC よりも最大 42 倍のフレーム処理性能 (frames/sec/Watt) を実現します。これまで、Zynq SoC および FPGA デバイスにコンピューター ビジョン アルゴリズムを実装するには、ソフトウェア チームとハードウェア チームの密接な連携が不可欠であったため、結果としてソフトウェア開発者が技術的なプラットフォームの高性能機能を利用することに限界がありました。OpenCV ライブラリと共に SDSoC を利用することで、すべてのユーザーに Zynq プラットフォームを活用する道が開かれました。さらに、ザイリンクスは 2017 年後半に OpenVX グラフベース デザインのフレームワークもサポートする予定です。

OpenCV ライブラリ関数は、多くのコンピューター ビジョン アプリケーション開発に不可欠です。SDx または HLx 環境の中で OpenCV 関数をベースとするコンピューター ビジョン向けのザイリンクス ライブラリを利用することで、FPGA ファブリックにコンピューター ビジョン機能を簡単に構築したり、高速化を図ることが可能になります。さらに、ザイリンクスのライブラリ関数は OpenCV に準拠しており、性能、リソース、使い勝手に最適化されています。

  • OpenCV 3.1 ライブラリの数百以上の関数が、Zynq の ARM Cortex™-A9 および Cortex A53 コアで実行するために利用可能
  • 約 45 個の OpenCV 関数 (OpenVX のサブセット) が、ザイリンクス SoC 向けに RTL に最適化された関数ライブラリとして利用可能
  • デバイス使用率と性能を示したライブラリ ユーザー ガイド
  • ほとんどの関数は、1 および 8 ピクセルのパラレル バージョンに対応

コンピューター ビジョン用 reVISION デザイン フロー

application
  1. OpenCV アプリケーション Zynq (ARM A9/A53) をクロスコンパイルする。
  2. ボトルネック関数をプロファイリングして確認する。
  3. コードに最小限の修正を加えて、ハードウェアに関数を設定する。SDSoC を使用してコンパイルする。
  4. 生成された SW/HW イメージを SD カードへコピーして、Zynq ボード上で実行する。

ライブラリ関数

これらの関数は、シンプルなもの (左) からより複雑なもの (右) まで、3 つのレベルに分けられています。

レベル 1 レベル 2 レベル 3
Absolute difference Channel combine Box Scale/Resize Histogram of Oriented Gradients (HOG)
Accumulate Channel extract Gaussian StereoRectify ORB
Accumulate squared Color convert Median Warp Affine SVM (binary)
Accumulate weighted Convert bit depth Sobel Warp Perspective OTSU Thresholding
Arithmetic addition Table lookup Custom convolution Fast corner Mean Shift Tracking (MST)
Arithmetic subtraction Histogram LK Dense Optical Flow
Bitwise: AND, OR, XOR, NOT Gradient Phase Dilate Harris corner Canny edge detection
Pixel-wise multiplication Min/Max Location Erode Remap Image pyramid
Integral image Mean & Standard Deviation Bilateral Equalize Histogram Color Detection
Gradient Magnitude Thresholding StereoLBM

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機械学習

近年、エンベデッド ビジョンなどの多くのアプリケーションに高度なインテリジェンスを与える技術として、機械学習や深層学習が注目されるようになりました。新たな分野というわけではなく、アルゴリズムの相対的な進歩、アルゴリズム トレーニング用の大規模データ セットの利用、効率的かつ経済的でより存続可能なコンピューティング プラットフォームの利用によって、この技術への関心、導入が急速に進む結果となりました。

ザイリンクスの Zynq SoC / MPSoC は、機械学習システムに最適なソリューションであり、エンベデッド GPU や一般的な SoC と比較した場合に、6 倍の推論性能 (images/second/Watt) を達成できます。ザイリンクスの reVISION スタックを利用することで、トレーニング済みのネットワークを取り入れて Zynq SoC や MPSoC に素早く実装して推論処理を実行できるため、これまでの複雑な設計段階を回避できます。

特長:

  • 機械学習アプリケーションを構築するための完全なソフトウェア スタック
  • ハードウェアに最適化されたライブラリ (Conv、ReLU、Pooling、Dilated conv、Deconv、FC、Detector & Classifier、SoftMax layers)
  • Caffe の相互運用性により、proto テキスト ファイルからネットワーク定義や学習済みの重み (trained weights) を簡単に移植可能
  • AlexNet、GoogLeNet、SqueezeNet、FCN、および SSD などのさまざまなネットワーク トポロジーに対応する、最適化されたリファレンス モデルを利用可能
  • ARM プロセッサで実行されるソフトウェアを使用して、ネットワークをカスタマイズ可能 (長時間のコンパイルは不要)
application

ネットワークのデプロイ

  1. .prototxt および 学習済みの重みのインポート
  2. アプリケーションで prototxt ランタイム API の呼び出し
  3. Cortex-A53 のクロスコンパイルおよびボード上で実行

ザイリンクスおよびエコシステムが提供する既存のデザイン ハードウェア、モジュール、量産対応 SOM を利用して、Zynq SoC / MPSoC および FPGA をベースとする独自のビジョン システムを今すぐ構築しませんか。

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コネクティビティ & センサー サポート

AI 革命により、さまざまな分野でセンサー技術の開発および進化が加速しました。また、さまざまな種類のセンサーをさまざまな組み合わせで組み合わせて、システムの環境とその環境内のオブジェクトをすべて完全に表示する、新しいレベルのセンサー フュージョンが求められるようになりました。現在、どのようなセンサー構成が定義されても、また明日にどのようなセンサーが実装されても、ハードウェアを再構成できることで、将来的な仕様に対応できることが求められます。唯一、ザイリンクスの All Programmable デバイスだけが、このレベルの再構成可能なソリューションを提供しています。

Zynq ベースのビジョン プラットフォームは、堅牢な any-to-any コネクティビティとセンサー インターフェイスを提供します。Zynq センサーとコネクティビティの利点は以下のとおりです。

  • 現在の市場にある一般的な SoC と比較して、最大 12 倍の帯域幅を提供 (ネイティブ 8K とカスタム解像度をサポート)
  • 低/高帯域幅のセンサー インターフェイスおよびチャネルが非常に多いため、RADAR、LiDAR、加速度計、フォース トルクセンサーなど、高度に差別化されたセンサーの組み合わせが実現
  • 最新のデータ転送やストレージ インターフェイスに対応でき、また簡単にハードウェアを再構成できるため将来的な仕様の変化にも対応可能

ザイリンクスおよびエコシステムが提供する既存のデザイン ハードウェア、モジュール、量産対応 SOM を利用して、Zynq SoC / MPSoC、および FPGA をベースとする独自の機械学習システムを今すぐ構築しませんか。

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センサー カテゴリー Zynq SoC / MPSoC 一般的な方法と比較した場合の利点
MIPI インターフェイス / カメラ サポート 96 MIPI レーン
18 ~ 48 個のカメラ (最大 8K)

帯域幅は 8 倍
唯一の 8K オプション
カスタム解像度

ビデオ インターフェイス HDMI 2.0 (Input/Output)、DisplayPort 1.2/1.4、12G-SDI、MIPI-DSI 多数の 4K インターフェイスを組み合わせて、8K およびカスタム解像度に対応可能

高帯域幅センサー:
RADAR、LiDAR…

48 倍: CAN/CAN-FD、1GbE (AVB)、SPI

その他の SoC より多くのスマート センサー インターフェイスがある
(最大 48 チャネル)

低帯域幅センサー: 加速度計、フォース トルクセンサー…

I2C、UART、GPIO

その他の SoC よりも低帯域幅 IO チャネル数が多い

データ転送およびストレージ インターフェイス USB 2.0、3.0、PCIe Gen 1.0/2.0/4.0 (PL) x4、x8、10GE、SATA 3.1、NAND/NOR、SD/eMMC 高帯域幅データ転送やストレージ インターフェイスへの業界最高レベルのサポート

reVISION スタックは、Zynq SoC と MPSoC の両方をターゲットとしています。ザイリンクスとそのエコシステム メンバーは、reVISION スタックを利用する開発をサポートするボードをいくつか提供しています。量産対応のシステムオンモジュール (SOM) を含む、スタックでサポートされているボードの一覧を次に示します。

基本の Zynq ボード ZCU102 ZCU104 ZC702 ZC706
デバイス ZU9 (16nm) ZU7 (16nm) Z7020 (28nm) Z7045 (28nm)
CPU Quad Cortex A53 (最大 1.5GHz) Dual Cortex A9 (最大 1.0GHz)
最大 GOP (INT8) 7857 5386 571 2331
オンチップ メモリ (MB) 4.0 4.8 0.6 2.4
入力 USB3、MIPI、HDMI USB3、MIPI、HDMI HDMI* HDMI*
出力 HDMI、DisplayPort HDMI、DisplayPort HDMI HDMI
ビデオ コーデック ユニット なし 4K60 エンコード/デコード なし なし
reVISION サポート xFopencv、xFdnn xFopencv、xFdnn xFopencv、xFdnn xFopencv、xFdnn
センサー入力 Sony IMX274 Quad OnSemi AR0231 StereoLab Zed Stereo eCon Camera
仕様 3840x2160 @ 60 FPS 1920x1080 @ 30 FPS 3840x1080 @ 30 FPS 1920x1080 @ 60 FPS
インターフェイス MIPI (FMC 経由) MIPI (FMC 経由) USB3 USB3

*HDMI IO FMC カードが必要

カメラ モジュール & FMC

  • ほとんどの HDMI および USB カメラ ソースがサポートされている
  • シングル (Sony IMX274) センサー (2017 年 5 月にリリース予定) とクワッド (ON Semi AR023) センサー FMC (2017 年 11 月リリース予定)
  • StereoLabs Zed カメラ モジュール
ボード名 説明 ベンダー
PicoZed キット (Zynq-7000 SoC) PicoZed™ は、ザイリンクスの Zynq®-7000 All Programmable SoC をベースにして構築された柔軟かつ丈夫な SOM (System-On-Module) です。ピン互換のフットプリントで提供されている 7010、7015、7020、7030 Zynq-7000 All Programmable SoC デバイス間で柔軟にデザインを移行できます。 Avnet
MicroZed キット (Zynq-7000) MicroZed™ は、ザイリンクスの Zynq®-7000 All Programmable SoC をベースとする低コスト開発ボードです。この独自デザインにより、基本的な SoC 評価のためのスタンドアロンの評価ボードとして、またはキャリア カードを併用してエンベデッド SoM (System-on-Module) として使用できます。 Avnet
UltraZed-EG SOM (Zynq UltraScale+ MPSoC) UltraZed-EG™ SOM は、ザイリンクス Zynq® UltraScale+™ MPSoC をベースとする柔軟の高い堅牢な SOM (System-On-Module) です。スモール フォーム ファクタ (2.0” x 3.5”) で設計されている UltraZed-EG SOM には、必要な機能がすべて含まれています。
  • システム メモリ
  • イーサネット
  • USB
  • エンベデッド プロセッシング システムで必要なコンフィギュレーション メモリ
Avnet
Mercury+ XU1 (Zynq UltraScale+ MPSoC) Mercury+ XU1 system-on-chip (SoC) モジュールは、ザイリンクスの Zynq UltraScale+™ MPSoC (ZU6/9/15) に高速 DDR4 ECC SDRAM、eMMC フラッシュ、クワッド SPI フラッシュ、デュアル ギガビット イーサネット PHY、デュアル USB 3.0、および RTC を統合したもので、優れたエンベデッド プロセッシング システムを構成しています。
(ご購入に関してはお問い合わせください。)
Enclustra
Mercury ZX1 (Zynq-7000) Mercury ZX1 system-on-chip (SoC) モジュールは、ザイリンクスの Zynq-7000 (Zynq-7030/35/45) All-Programmable SoC デバイスに高速 DDR3 SDRAM、NAND フラッシュ、クワッド SPI フラッシュ、ギガビット イーサネット PHY、デュアル高速イーサネット PHY、および RTC を統合したもので、優れたエンベデッド プロセッシング システムを構成しています。
(ご購入に関してはお問い合わせください。)
Enclustra
Atlas I-Z7e (Zynq-7000 SoC) Atlas-I-Z7e™ は、ザイリンクス Zynq®-7000 All-Programmable SoC をベースに構築された、低消費電力のスモール フォームファクタ SoM です。 Zynq-7000 アーキテクチャは、シングル チップに統合されたデュアル コアの 800MHz ARM® Cortex™-A9 と 28nm プログラマブル ロジックで構成されます。 iVeia
Atlas II-Z7x (Zynq-7000 SoC) Atlas-II-Z7x™ は、ザイリンクス Zynq®-7000 All-Programmable SoC をベースに構築された、高性能のスモール フォームファクタ プロセッシング モジュールです。Zynq デバイスは、デュアル ARM® Cortex™-A9 プロセッサと 28nm FPGA をシングル デバイスに統合しています。 iVeia
Atlas II-Z8 (Zynq UltraScale+ MPSoC) Atlas-II-Z8 System-on-a-Module (SoM) は、クレジット カード サイズのモジュールで、最先端の高性能ヘテロジニアス コンピューティング アーキテクチャです。 iVeia
Atlas III-Z8 (Zynq UltraScale+ MPSoC) Atlas-III-Z8 は、最大容量の Zynq® UltraScale+ MPSoC デバイスに対応し、フレキシブル I/O 用にさらに 2 つのバンクをサポートしています。 Atlas-III ベースボード スロットは、Atlas-II デバイスに対応できます。 iVeia
TE0726 (Zynq-7000) TE0726 Zynqberry は、ザイリンクスの Zynq-7010、512 MByte DDR3L SDRAM、USB ポート (x4)、Ethernet ポート、および 16MByte Flash メモリ (コンフィギュレーションと動作用) を統合した Rasberry Pi 準拠の FPGA モジュールです。 Trenz Electronic
TE0715 (Zynq-7000) TE0715 は、産業用 Zynq-7000 SoM に 4 MGT リンク、ギガビット イーサネット トランシーバー、1 GByte DDR3 SDRAM (32 ビット幅)、32 MByte QSPI フラッシュ メモリ、すべてのオンボード電圧に対応した強力なスイッチモード電源が統合されたモジュールです。 Trenz Electronic
TE0720 (Zynq-7000 SoC) TE0720 は、ザイリンクス Zynq-Z020 にギガビット イーサネット トランシーバー (物理層)、32 ビット幅の 8GBit (1GByte) DDR3 DRAM、32MByte Flash メモリ (コンフィギュレーションおよび動作用)、さらにすべてのオンボード電圧に対応した強力なスイッチモード電源を統合した産業用 SoC モジュールです。 Trenz Electronic
TE0808 (Zynq UltraScale+ MPSoC) TE0808-03 は、Zynq UltraScale+ デバイスに 2 GByte (4 x 512 MByte) DDR4 SDRAM (64 ビット幅)、コンフィギュレーションと動作用の 64 MByte (2 x 32 MByte) フラッシュ メモリ、20 ギガビット トランシーバー、さらにすべてのオンボード電圧に対応した強力なスイッチモード電源を統合した産業用 MPSoC モジュールです。 Trenz Electronic
Arty Z7-20 (Zynq-7000 SoC) Arty Z7 は、ザイリンクスの Zynq-7000™ All Programmable System-on-Chip (AP SoC) をベースとした、すぐに使える開発プラットフォームです。Zynq-7000 アーキテクチャは、デュアル コアの 650 MHz ARM Cortex-A9 プロセッサ コアをザイリンクス 7 シリーズ FPGA (フィールド プログラマブル ゲート アレイ) と密接に統合しています。この組み合わせは、ソフトウェアで定義されたペリフェラルやコントローラーの組み合わせに強力なプロセッサを備えることができる上に、ユーザーが自在にカスタマイズしていかなるアプリケーションにも対応できます。 Digilent, Inc.
ZyngDVP ZingDVP エンベデッド ビジョン キットは、HDMI (または Camera リンク) 入力および出力がシームレスに統合された Zynq-7045 SoC をベースに構築されたプラットフォームです。ZingDVP では、マシン ビジョン、VR、およびビデオ解析などの分野において差別化されたパワフルなデザインを構築できます。 V3 Technology
EagleGo HD (Zynq-7000 SoC) EagleGo HD エンベデッド ビジョン キットは、ARM Cortex-A9 プロセッサと FPGA ロジックをシームレスに統合した Zynq-7000 All Programmable SoC をベースに構築されたプラットフォームです。EagleGo HD では、産業用制御システム、マシン ビジョン、ビデオ画像処理、およびテスト/計測装置などの分野において差別化されたパワフルなデザインを構築できます。 V3 Technology
ZURA SOM* (Zynq UltraScale+ MPSoC) ZURA (Zynq UltraScale+ for Radio & ADAS) システムオンモジュールは ZU3EG-SFVA625 を搭載しています。(2017 年、第 1 四半期にリリース予定) 
(ご購入に関してはお問い合わせください。)
V3 Technology
Eiger Eiger は、Zynq-7020 ベースの低コスト、スモール ファクター インテリジェント カメラです。さまざまなセンサー モジュールへ接続し、HW と SW 両方での画像処理ソリューションを提供します。開発環境 Eiger-EMU も含まれます。 株式会社レグラス

エンベデッド ビジョンは、複雑化する上に、多様な専門分野に分かれています。プロジェクトを強化する専門家のサポートがあれば、製品化を成功させることができます。ザイリンクスは、エンベデッド ビジョン システムの設計において豊富な経験を持つデザイン サービス会社を選定しています。これらのアライアンス プログラム メンバー企業は、ザイリンクスの認定プログラムを通過し、顧客のシステム開発ニーズに応じることができる適正を持っています。

メンバー 地域 説明 IP ボード ソフトウェア
Digital Design Corporpation (DDC) 北米 ザイリンクス プレミア デザイン サービス パートナーである DDC 社は、最先端のエンベデッド ソリューション、特に高帯域幅、高複雑性、さらにはサイズ、重量、消費電力 (SWAP) を低減する設計サービスを提供する企業です。システムの仕様、ターンキー ボード、IP ブロックに至るまで、最小デバイスに最適化されたソリューションを提供しますDDC のエンジニアは、約 20 年の経験を積み上げ、自社で開発した IP (構築ブロック) を活用しています。これらのブロックはシステム性能が保証されており、開発期間とリスクを低減します。
Fidus 北米 ザイリンクス プレミア デザイン サービス プログラムの北米メンバーである Fidus 社は、ザイリンクス ベースのビデオ ソリューション開発のリーディング カンパニーです。センサーとビデオを統合して、エンベデッド ビジョン市場に差別化したサービスを提供します。ライブ イメージ センサー データをビデオ フィードとマージしてリアルタイム表示することが求められる拡張現実ソリューションを開発しました。この開発には、ザイリンクスの IP ビデオ コア、イメージ センサー動作、Northwest Logic 社の MIPI CSI/DSI IP に関する知識が必要とされました。
Hardent 北米 Hardent 社は、世界中の電子機器メーカーおよび部品メーカー向けに電子機器のデザイン サービス、トレーニング ソリューション、IP 製品およびマネージング コンサルティングを提供するプロフェッショナル サービス企業です。電子機器の設計エンジニア チームは、技術的な障害を素早く乗り越えて製品を市場を送り込むのに必要なスキルと専門知識を備えています。
株式会社レグラス 日本 ザイリンクス アライアンス プログラム メンバーであるレグラス社 (日本) は、インテリジェント カメラ、マシン ビジョン、自動運転車 (ドローン) など幅広いアプリケーションにおけるエンベデッド ビジョンや画像処理のデザイン サービスを提供しています。 これまで多数の IP コア、リファレンス ボード、量産向けカメラ ボードを開発しており、多数の顧客プロジェクトを設計し、完成させてきました。
Libertron 韓国 1998 年に設立された Libertron 社は、FPGA のロジック インプリメンテーションやシステム レベル開発サービスを専門とするデザイン サービス、有標製品の開発、およびトレーニングを提供する企業です。主に、ザイリンクス エンベデッド プロセッサをベースとする高速データ転送、制御ユニットに関連するプロジェクトに従事し、FPGA にさまざまな機能やアルゴリズム実装します。また、FPGA ロジックの設計やエンベデッド ソフトウェア ポーティングなどのボード デザイン サービスも提供し、企業や大学での開発および教育用としてすぐに使える FPGA ボードなども多数提供しています。ザイリンクスの ATP (認定トレーニング プロバイダ) として、FPGA やエンベデッド システムに関連するさまざまなトレーニング サービスを提供しています。
Missing Link Electronics 北米 Missing Link Electronics (MLE) 社は、シリコン バレーを拠点とするテクノロジー カンパニーであり、サンノゼ (CA) とノイウルム (ドイツ) にオフィスがあります。オートモーティブ、政府/航空宇宙、産業、テスト/計測装置の市場の革新企業が、より良いエンベデッド システムを素早く構築することを可能にしてきました。
株式会社OKIアイディエス 日本 ザイリンクス アライアンス プログラムのプレミア デザイン サービス メンバーである OKI アイディエスは、ザイリンクス All Programmable FPGA/SoC をベースとする多様なエンベデッド ビジョンおよびビデオ プロジェクトの設計および製品化に携わってきました。その豊富な専門知識を駆使して、近年ではレガシー C/C++ システムを Zynq-7000 SoC に変換し、FPGA ファブリックで演算集中型の移動体検知アルゴリズムの高速化を実現しました。
Omnitek ヨーロッパ、中東およびアフリカ Omnitek 社は、エンベデッド ビジョンおよびビデオ IP、デザイン サービスのリーディング サプライヤです。得意分野は、ザイリンクスの All Programmable デバイスを使用するさまざまな演算エンジンのアルゴリズム設計と最適条件での実装です。同社のソリューションは、カメラ センサー入力からディスプレイ出力までの画像処理パイプラインを全ステージをカバーします。小型 IP の利点は、低システム コストで最高のワットあたり性能を実現できることで、ASIC/ASSP や GPU ソリューションをしのぐ性能を実現します。
V3 Technology 中国 ザイリンクス アライアンス プログラムの認定デザイン サービス メンバーである V3 Technology 社は、ザイリンクスの FPGAおよび SoC をベースとするエンベデッド ビジョン、ビデオ ソリューション、およびサービスを提供しています。 ソリューションには、Zynq-7000 & MPSoC 開発ボード、構築済みの Linux/Android 動作環境を使用する SOM やリファレンス デザインなどがあります。同社のデザイン サービスを利用することで、最先端の機械学習システム開発を迅速に進めることができます。
Xylon ヨーロッパ、中東、アフリカ、インド ザイリンクス アライアンス プログラムのプレミア メンバーである Xylon 社は、ザイリンクスの FPGA および All Programmable SoC 向けの IP コア、最先端設計ソリューション、およびそれらに関連するデザイン サービスを提供しています。1995 年の設立以来、Xylon 社はビジョンおよびビデオ向けに 300 以上の All Programmable ベース デザイン ザイリンクス テクノロジや Xylon logiBRICKS IP コアを設計/提供してきました。
メンバー Type 説明
ArrayFire コンピューター ビジョン、機械学習 ArrayFire 社は、高性能コンピューティング ソフトウェア開発およびコーディング サービスを提供する業界大手の企業です。ソフトウェア ソリューションの開発を専門とし、エンジニア、研究者、技術者たちが FPGA やその他のアクセラレーターの機能を利用して、防衛/インテリジェンス、生命科学、石油/ガス、金融、製造、メディアなどさまざまな業界における複雑な演算処理の課題を克服することをサポートしています。
The MathWorks コンピューター ビジョン、機械学習、センサー フュージョン 画像処理やコンピューター ビジョンでは、各状況が固有のものであるため、アルゴリズム開発が中心となります。また、最適なソリューションを生み出すにはデザインの繰り返しが必要です。MathWorks 社は、画像やビデオ データの確認、アルゴリズムの開発、さらにはインプリメンテーションのトレードオフを考察するための包括的な環境を提供しています。Statistics and Machine Learning Toolbox™ には、データを記述、解析およびモデル化する関数とアプリが備わっています。記述統計および探索的データ解析のためのプロットを使用したり、確率分布をデータに近似したり、モンテカルロ シミュレーションのために乱数を生成できるほか、仮説検定を行うことも可能です。回帰および分類アルゴリズムにより、データから推定を行い、予測モデルを作成できます。
MulticoreWare 機械学習 MulticoreWare 社は、Convolutional Neural Networks (CNN) 関連のサービスをすべて提供しています。(1) Torch7 や Caffe などのインフラストラクチャ フレームワークをザイリンクス プラットフォームに移植 (2) データ ラベル付け: ニューラル ネットワークのトレーニング用にラベルの付いたデータ セットを作成 (3) 顔、口唇動作、歩行者、およびビデオ アーチファクトの CNN 分類 (4) ブロードキャスト、オートモーティブ、交通モニタリング、および監視装置のためのドメイン固有のアプリケーション。
Avnet コンピューター ビジョン、センサー フュージョン エンベデッド ビジョンは、エンベデッド システムとマシン ビジョン (コンピューター ビジョンとも言う) という 2 つの技術が融合したものです。エンベデッド システムは、汎用コンピューターではないマイクロプロセッサ ベースのシステムです。エンベデッド システムは至るところに存在し、自動車、台所用機器、家庭用電子機器、医療用機器など、そのほかにもさまざまな場所で見かけることができます。マシン ビジョンは、デジタル プロセッシング機能とインテリジェント アルゴリズムを使用して、画像やビデオから情報を取得します。
Concurrent EDA コンピューター ビジョン、機械学習、センサー フュージョン Concurrent EDA 社は、独自の設計自動化技術を使用して、広範な画像処理、信号処理、データ処理、セキュリティ、および行列の数値演算アプリケーション向けにあらかじめ構築した高性能で検証済み FPGA コアを開発します。

機械学習およびコンピューター ビジョン用のサンプル デザイン

reVISION スタックには、短期間での開発をサポートする目的で現在 4 つのサンプル デザインがあります (随時、追加)。これらのサンプル デザインは、高性能エンベデッド ビジョン アプリケーションにおいてザイリンクスの All Programmable SoC が明らかに優れていることを理解するのに役立ちます。これらの 4 つのサンプル デザインの説明を次に示します。

  • LK 高密度オプティカル フロー @ 4K60 - オプティカル フローのリアルタイム高密度インプリメンテーションであり、すべてのシングル ピクセルに対して物体の動きを検出します。このサンプル デザインは、MIPI インターフェイスを介して Sony IMX274 センサーから入力される 4K60 FPS に対して、非反復かつ非ピラミッド型のインプリメンテーションを使用します。
  • ステレオ ビジョン - 再マップ、調整、ローカル ブロック マッチングなどを含むリアルタイム ステレオ ディスパリティ マップ計算です。USB3 を介して入力されるデュアル 1080p30 ステレオ カメラを処理できます。
  • 深層学習: GoogleNet - 標準の ImageNet 入力を使用して実証された INT8 の GoogleNetベンチマークです。
  • 自律性の知覚デザイン - 高密度オプティカル フローとステレオ ビジョンと深層学習を組み合わせたサンプル デザインです (3 つのデザインについては上記を参照)。 このデザインは、MIPI センサーと USB3 カメラを組み合わせて、これら 3 つ (高密度オプティカル フロー、ステレオ ビジョン、CNN ネットワーク) を 1 つのサンプル デザインに結合することで、自律型ビジョン システムの現実的な使用事例を表します。

これらのサンプル デザインは、2017 年 5 月にリリース予定です。ザイリンクスおよびエコシステムが提供する既存のデザイン ハードウェア、モジュール、量産対応 SOM を利用して、Zynq SoC / MPSoC および FPGA をベースとする独自のビジョン システムを今すぐ構築しませんか。

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