用于IToF传感器的极低功耗RISC-V专用处理器设计

• Published in: 计算机工程 Vol. 48; no. 9; pp. 146 - 154
• Main Authors: 黄正伟, 刘宏伟, 徐渊
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 深圳大学 电子与信息工程学院,广东 深圳 518060%深圳大学 电子与信息工程学院,广东 深圳 518060 2022; 深圳技术大学 大数据与互联网学院,广东 深圳 518118%深圳技术大学 大数据与互联网学院,广东 深圳 518118
• Subjects: 专用处理器; 现场可编程门阵列; 第五代精简指令集架构; 光电传感器; 硬件加速器
• ISSN: 1000-3428
• DOI: 10.19678/j.issn.1000-3428.0062281

TP391; IToF深度探测技术是当前主流的3D感知实现方案之一,该技术的核心部件是IToF传感芯片.随着当今社会数字化与智能化进程的加快,各科技领域对IToF传感芯片的需求日益提高,然而IToF传感芯片产能的提升引起了由芯片运行所带来的功耗问题.针对IToF传感器设计一款基于第五代精简指令集架构(RISC-V)的极低功耗专用处理器IToF-miniRV.IToF-miniRV包含支持RV32I指令集、RV32M指令集和自定义IToF型指令的处理器,以及用于加速深度计算和光幅度运算的IToF硬件加速器.将IToF-miniRV处理器与蜂鸟E203、PULPissimo这两款开源的基于RISC-V的超低功耗处理器分别部署在Xilinx Zynq-7000芯片上,进行FPGA资源使用情况和运行功耗的对比实验,结果表明,相比蜂鸟E203和PULPissimo,IToF-miniRV处理器的FPGA资源使用率分别减少5.2和10.9个百分点,运行功耗分别下降37.6％和89.7％.