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Comparing vertical and horizontal SIMD vector processor architectures for accelerated image feature extraction

  • Moritz Weißbrich
  • , A. García-Ortiz
  • , Guillermo Payá-Vayá*
  • *Korrespondierende*r Autor*in für diese Arbeit

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftArtikelForschungPeer-Review

Abstract

Embedded automotive Computer Vision systems for real-time motion tracking and 3D scene reconstruction demand for high image feature extraction performance and have a heavily constrained energy budget unable to be met by general-purpose CPUs and GPUs. Due to the required programming flexibility for software updates and algorithmic extensions, the use of fully dedicated hardware accelerators is not advisable in most cases. In this paper, a vertical and a horizontal SIMD vector processor architecture are implemented and compared for accelerating the Scale-Invariant Feature Transform feature extraction algorithm, exploiting inherent data-level parallelism prevalent in this application and considering different programming code strategies for the different vectorization paradigms. An evaluation for a 45 nm ASIC technology shows an overall performance gain of up to 24.8x, and up to 151.3x higher total performance-area-energy efficiency compared to a reference scalar two-issue VLIW processor. Compared to other implementations on programmable ASIP and mobile GPU platforms, the proposed vertical SIMD vector processor achieves a performance gain of up to 5.1x and up to 31.3x higher performance-energy efficiency.

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer101647
FachzeitschriftJournal of Systems Architecture
Jahrgang100
Elektronisch veröffentlicht (E-Pub)3 Okt. 2019
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 7 Nov. 2019

UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs)

2015 einigten sich die UN-Mitgliedstaaten auf 17 globale Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) zur Beendigung von Armut, zum Schutz des Planeten und zur Förderung des allgemeinen Wohlstands. Hiermit leisten wir einen Beitrag zu folgendem/n Ziel(en) für nachhaltige Entwicklung (SDGs):

  1. SDG 7 - Erschwingliche und saubere Energie
    SDG 7 Erschwingliche und saubere Energie

ASJC Scopus Sachgebiete

  • Software
  • Hardware und Architektur

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