计算机工程

作者：黄正伟, 刘宏伟, 徐渊

单位：1. 深圳大学 电子与信息工程学院, 广东 深圳 518060;2. 深圳技术大学 大数据与互联网学院, 广东 深圳 518118

关键词：光电传感器,硬件加速器,专用处理器,第五代精简指令集架构,现场可编程门阵列

基金：广东省企业科技特派员项目“基于PVDF信号的睡眠人体生命体征算法”（GDKTP2020031800）。

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%。

来源：2022年第9期

《计算机工程》期刊编辑部

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