Реклама

[Перевод] Компьютерное зрение на микроконтроллере за $2: SIMD на ESP32-S3 ускорил FAST в 2,2 раза

#Перевод #Компьютерное #SIMD #FAST #SIMD-инструкции
[Перевод] Компьютерное зрение на микроконтроллере за $2: SIMD на ESP32-S3 ускорил FAST в 2,2 раза

У ESP32-S3 есть 128-битные SIMD-инструкции, но примеров кода под них почти нет: автор нашёл всего три источника. Он написал на них детектор углов FAST и упёрся в два ограничения набора инструкций. Невыровненные блоки пикселей напрямую не читаются, а сравнивать можно только знаковые байты, причём вся арифметика с насыщением, так что вычесть 128 из беззнакового пикселя обычным вычитанием нельзя. Первое обошла инструкция, которая вырезает кусок из двух склеенных регистров, второе — XOR с 0x80. Итог в тестах автора — 11,2 мегапикселя в секунду вместо 5,1: этого хватает на поток VGA при 30 кадрах в секунду. Читать далее

Я написал ускоренный детектор особых точек FAST для ESP32-S3 на его 128-битных SIMD-инструкциях. Он работает примерно вдвое быстрее эталонной реализации и обрабатывает кадр QVGA (320×240) примерно за 6 мс. Исходный код лежит здесь.

За свои деньги ESP32-S3 — очень мощный микроконтроллер. В невзрачном пластиковом корпусе прячется двухъядерный процессор с частотой до 240 МГц и куча периферии, включая радиомодули Wi-Fi и Bluetooth Low Energy. Копаясь в его техническом справочнике, я обнаружил, что чип поддерживает ограниченный набор SIMD-инструкций. Для кремния, который стоит дешевле чашки кофе, это здорово. Посмотрим, что с ним можно сделать!

Пока я писал детектор углов FAST на SIMD, я освоил основы ассемблера ESP32-S3, научился обходить его странные ограничения и в итоге написал собственный простой распределитель регистров basm.

Что уже было