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澎峰科技研發(fā)的高性能計(jì)算原語庫PerfIPP庫技術(shù)白皮書發(fā)布

2024/07/04
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一、PerfIPP?介紹

PerfIPP是專為計(jì)算機(jī)視覺處理和信號處理設(shè)計(jì)的優(yōu)化計(jì)算庫，計(jì)算驅(qū)動層基于OpenCL標(biāo)準(zhǔn)，支持異構(gòu)計(jì)算加速。主要包括如下幾類模塊：
序號
模塊
已支持的子功能模塊
1
圖像處理
圖像數(shù)據(jù)交換及初始化、圖像顏色變換、圖像濾波、圖像集合變換、圖像直方圖與積分圖、圖像特征提取等
2
信號處理
信號邏輯及基本算術(shù)計(jì)算、信號統(tǒng)計(jì)計(jì)算、信號抽樣與濾波計(jì)算、信號變換計(jì)算等
二、PerfIPP?性能優(yōu)化策略概述
  • 性能優(yōu)化模型Roofline指導(dǎo)下的性能優(yōu)化
  • 層次化緩存感知的并行算法設(shè)計(jì)與開發(fā)
  • 體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場景感知兼顧的性能智適應(yīng)優(yōu)化方法
三、PerfIPP?已支持的硬件平臺
  • AMD：GPU/APU
  • ARM：Cortex A9、A15、A57
  • GPU：NVIDIA Kepler GPU，NVIDIA Maxwell GPU
  • 在AMD GPU/APU、ARM CPU/GPU、國產(chǎn)CPU/GPU之間實(shí)現(xiàn)性能的平滑移植。
四、PerfIPP?性能測評
本部分選擇Cvt_color、warp_affine、warp_perspective、resize函數(shù)，PerfIPP與OpenCV在ARM系列處理器和GPU加速器的性能進(jìn)行對比測試。
1)PerfIPP VS OpenCV on ARM cortextA9(Speedup)
2)PerfIPP VS OpenCV on ARM cortextA15(Speedup)
?
3)PerfIPP VS OpenCV on ARM cortextA57(Speedup)
?
4)PerfIPP VS OpenCV on NVIDIA Kepler GPU(Speedup)
5)PerfIPP VS OpenCV on NVIDIA Maxwell GPU(Speedup)
五、PerfIPP?加速計(jì)算機(jī)圖像與信號處理
圖像處理和信號處理一直是計(jì)算軟件棧的重要且基礎(chǔ)軟件，隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖像與信號處理迎來了發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)：?
o?技術(shù)突破與創(chuàng)新：深度學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷發(fā)展，對圖像與信號識別的分辨率、準(zhǔn)確率和效率提出了挑戰(zhàn)；
o?行業(yè)應(yīng)用廣泛：圖像與信號識別技術(shù)在醫(yī)療、安防、自動駕駛、零售等越來越多的領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，算法對多樣化應(yīng)用場景的適配提出了挑戰(zhàn)；?
o?用戶體驗(yàn)提升：圖像與信號識別技術(shù)正在為人們的生活帶來更多便利，例如，通過圖像搜索，人們可以快速找到想要的信息，在購物時，圖像識別技術(shù)可以幫助消費(fèi)者快速識別商品信息、比較價格等。于是，海量的輕量級個人終端設(shè)備和云計(jì)算都提出了計(jì)算效能和算力適配的挑戰(zhàn)；
o?圖像與信號技術(shù)的提升：計(jì)算機(jī)視覺和各種信號技術(shù)仍在不斷提升，計(jì)算軟件棧需要與圖像和信號處理技術(shù)的協(xié)同發(fā)展和與時俱進(jìn)；
o?數(shù)據(jù)資源的豐富：隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，圖像與信號的數(shù)據(jù)量快速增長，并發(fā)、高效處理對計(jì)算軟件棧帶來了技術(shù)挑戰(zhàn)。?
o?計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展：隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和多樣化的應(yīng)用場景需求，計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展正處于黃金時代。各種指令集、各種架構(gòu)以及更復(fù)雜的異構(gòu)計(jì)算平臺層出不窮，應(yīng)用側(cè)企業(yè)需要有一個套統(tǒng)一的計(jì)算軟件棧，降低算法的遷移和適配成本。?
PerfIPP 計(jì)算機(jī)視覺與信號處理庫將進(jìn)一步突破技術(shù)瓶頸，加速應(yīng)用創(chuàng)新 和加速軟件計(jì)算。

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