4.3. 重要概念

4.3.1. 工作模式

Sophon BM168X系列芯片产品涵盖了从末端到边缘到中枢的多种产品形态，可以支持两种不同的工作模式，分别对应不同的产品形态，具体信息如下：

BM168X

SoC模式

PCIe模式

独立运行

是，BM168X即为独立主机，算法运行在BM168X上

否，算法部署在X86或ARM主机，推理运行在PCIe卡

对外IO方式

千兆以太网

PCIe接口

对应产品

微服务器/模组

PCIe加速卡

4.3.2. 硬件内存

内存是BM168X应用调试中经常会涉及的重要概念，特别地，有以下3个概念需要特别区分清楚：Global Memory、Host Memory、Device Memory。

  • 全局内存（Global Memory）： 指BM168X的片外存储DDR，对BM1684来说，通常为12GB，最大支持定制为16GB。

  • 设备内存（Device Memory）和系统内存（Host Memory）： 根据BM168X产品类型或工作模式的不同，设备内存和系统内存具有不同的含义：

模式

Soc模式

PCIE模式

产品

SM5/SE5

SC5/SC5H/SC5+

Global Memory

4GB A53专用 +

4GB TPU专用 +

4GB VPP/VPU专用

4GB TPU专用 +

4GB VPU专用 +

4GB VPP/A53专用

Host Memory

芯片上主控Cortex A53的内存

主机内存

Device Memory

划分给TPU/VPP/VPU的设备内存

PCIE板卡上的物理内存（Global Memory）

内存同步问题是后续应用调试中经常会遇到的比较隐蔽的重要问题。我们在BM-OpenCV和BM-FFmpeg两个框架内都提供了内存同步操作的函数；而BMCV API只面向设备内存操作，因此不存在内存同步的问题，在调用BMCV API前，需要将输入数据在设备内存上准备好；我们在BMLib中提供了接口，可以实现Host Memory和Global Memory之间、Global Memory内部以及不同设备的Global Memory之间的数据搬运。更多详细信息请参考《 BMLib开发参考手册 》和《 多媒体开发参考手册 》。

4.3.3. BModel

BModel： 是一种面向算能TPU处理器的深度神经网络模型文件格式，其中包含目标网络的权重（weight）、TPU指令流等等。

Stage： 支持将同一个网络的不同batch size的模型combine为一个BModel；同一个网络的不同batch size的输入对应着不同的stage，推理时BMRuntime会根据输入shape的大小自动选择相应stage的模型。也支持将不同的网络combine为一个BModel，通过网络名称来获取不同的网络。

动态编译和静态编译： 支持模型的动态编译和静态编译，可在转换模型时通过参数设定。动态编译的BModel，在Runtime时支持任意小于编译时设置的shape的输入shape；静态编译的BModel，在Runtime时只支持编译时所设置的shape。

注解

优先使用静态编译的模型： 动态编译模型运行时需要BM168X内微控制器ARM9的参与，实时地根据实际输入shape，动态生成TPU运行指令。因此，动态编译的模型执行效率要比静态编译的模型低。若可以，应当优先使用静态编译的模型或支持多种输入shape的静态编译模型。

4.3.4. bm_image

 1typedef enum bm_image_format_ext_{
 2    FORMAT_YUV420P,
 3    FORMAT_YUV422P,
 4    FORMAT_YUV444P,
 5    FORMAT_NV12,
 6    FORMAT_NV21,
 7    FORMAT_NV16,
 8    FORMAT_NV61,
 9    FORMAT_RGB_PLANAR,
10    FORMAT_BGR_PLANAR,
11    FORMAT_RGB_PACKED,
12    FORMAT_BGR_PACKED,
13    PORMAT_RGBP_SEPARATE,
14    PORMAT_BGRP_SEPARATE,
15    FORMAT_GRAY,
16    FORMAT_COMPRESSED
17} bm_image_format_ext;
18
19typedef enum bm_image_data_format_ext_{
20    DATA_TYPE_EXT_FLOAT32,
21    DATA_TYPE_EXT_1N_BYTE,
22    DATA_TYPE_EXT_4N_BYTE,
23    DATA_TYPE_EXT_1N_BYTE_SIGNED,
24    DATA_TYPE_EXT_4N_BYTE_SIGNED,
25}bm_image_data_format_ext;
26
27// bm_image结构体定义如下
28struct bm_image {
29    int width;
30    int height;
31    bm_image_format_ext image_format;
32    bm_data_format_ext data_type;
33    bm_image_private* image_private;
34};

BMCV API均是围绕 bm_image 来进行的，一个 bm_image 对象对应于一张图片。用户通过 bm_image_create 构建 bm_image 对象，attach到device memory；使用完需要调用 bm_image_destroy 销毁；手动attach到device memory的还需要手动释放；不同BMCV API支持的image_format和data_type不同，注意格式要求，必要时需要进行格式转换；更多详细信息请参考《 BMCV开发参考手册 》。

SAIL库中将bm_image封装为BMImage，相关信息请参考《 sophon-sail使用手册 》。