基于RISC-V架构的行人定位SoC系统设计

行人定位方法中,捷联式惯导定位系统需要处理惯性测量单元(IMU)传感器的数据,通过算法处理后得到行人的位置,因此对于芯片实时性以及低功耗有很高的要求。由于行人定位算法大多基于浮点传感器数据开发,一般要求终端设备能够处理浮点数据。第五代精简指令集(RISC-V)架构作为一种开源架构,能节约架构授权费,在物联网领域有着广泛应用,并且其浮点(F)和向量(V)等高性能扩展指令能够很好地满足行人定位算法对实时性的要求。针对行人定位系统的特定性能要求,提出了一种基于浮点内核向量处理器优化RISC-V架构的行人定位片上系统(SoC),并在实际系统中进行验证。与多个准32位架构RISC-V处理器以及高层次综合组件(HLS)生成的算法专用IP(locate_IP)的标准处理器方案的性能对比分析表明,该设计实现了34倍的性能提升以及5.6倍的能效提升,满足了微终端的要求。