星载SAR成像与智能处理的单片多处理架构
Journal of Northwestern Polytechnical University（2021）
Abstract
星载SAR图像智能处理系统需对成像和多种不同任务应用进行在轨实时处理,设计高效专用单芯片多处理器能够有效支持实时性和低功耗的要求,片上数据组织和访存结构是设计重点.分析了SAR成像CSA(chirp scaling)和神经网络VGG-11 2种典型模型,抽象出遥感图像智能处理过程的协同计算模型.设计了一种带状Tile化数据处理方案及专用多处理架构,提出了一种Tile划分及多Tile同步拼接策略,设计了处理单元之间数据缓存结构,极大降低片外访存带宽,支持多任务模型的并行流水执行.芯片采用28 nm工艺,整体功耗仅为1.83 W,吞吐率和能效分别达到9.89 TOPS和5.4 TOPS/W.该架构可提高在轨遥感智能处理平台的实时性,降低系统设计复杂度,根据算法模型的不同,可灵活适应差异化扩展.
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Key words
spaceborne sar imaging,intelligent multi-processing,single-chip
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