Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
OptexOptex
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Nowe rdzenie ARM do obliczeń AI w urządzeniach IoT

ghost666 13 Lut 2020 09:08 558 0
  • Nowe rdzenie ARM do obliczeń AI w urządzeniach IoT
    Rdzeń ARM Cortex-M55 i akcelerator Ethos-U55 zostały zaprojektowane tak, aby jak najlepiej ze sobą współpracować.

    Zaprezentowano dwa nowe rdzenie dedykowane do systemów uczenia maszynowego w urządzeniach końcowych, urządzeniach IoT i innych aplikacjach o niskiej mocy i wrażliwych na koszty. Rdzeń mikrokontrolera ARM Cortex-M55 jest pierwszym, który wykorzystuje technologię Helium do przetwarzania wektorowego. Ethos-U55 to natomiast dedykowany akcelerator sieci neuronowych (NPU). Rdzenie te są zaprojektowane do użytku razem, choć można ich również używać osobno.

    Zapewnienie wsparcia uczenia maszynowego na mikrokontrolerach i innych tanich układach o niskim zużyciu energii jest znane jako tinyML. Wraz ze wzrostem popularności 5G, zapoczątkowującym trend na większą inteligencję w urządzeniach końcowych, oczekuje się, że sektor tinyML będzie rósł wykładniczo w układach przemysłowych i komercyjnych. „Patrząc pięć lat wstecz, wszyscy możemy się zgodzić, że tym razem nastąpiła prawdziwa zmiana paradygmatu w dziedzinie informatyki" powiedział Thomas Ensergueix, starszy dyrektor ds. Internetu Rzeczy i systemów wbudowanych w ARM. "W ciągu kilku lat widzieliśmy, jak AI zrewolucjonizowało sposób analizy danych w chmurze, większość z nas ma smartfona z AI w kieszeni, a teraz czas na kolejny krok, sztuczną inteligencję wszędzie".

    Uczenie maszynowe - rozpoznawanie głosu i aplikacje wizyjne - będzie coraz częściej realizować się w mikrokontrolerze. Pojawia się szereg mikrokontrolerów, opartych na rdzeniach ARM i innych, dedykowanych do AI. "Wiemy, że wszystkie te dane na poziomie punktu końcowego nie mogą wrócić do chmury" mówi Ensergueix. "Kamery wideo w domu lub inteligentnym mieście generują gigabajty danych dziennie, a infrastruktura nie jest zbudowana dla takiego transferu. Jesteśmy przekonani, że to, co musimy skalować w kierunku miliardów lub bilionów punktów końcowych IoT, będzie wymagać możliwości wnioskowania bezpośrednio w punkcie końcowym".

    Nowe rdzenie ARM do obliczeń AI w urządzeniach IoT
    Cortex-M55

    Rdzeń M55 jest pierwszym, który korzysta z nowej technologii przetwarzania wektorowego ARM Helium, która zapewnia 5-krotnie wyższą wydajność DSP i 15-krotnie wyższą wydajność ML w porównaniu do poprzednich generacji rdzeni Cortex-M. W oparciu o nową architekturę Armv8.1-M można tworzyć także niestandardowe instrukcje w celu zoptymalizowania procesora do określonych zadań. Połączenie M55 i U55 wykorzystuje zwiększoną moc DSP M55, którą można wykorzystać do wstępnego przetwarzania sygnału. Jednak M55 sam może wiele algorytmów AI. Zawiera on dedykowane instrukcje dla liczb INT8, w tym iloczyny skalarne, który są powszechnie używane w aplikacjach uczenia maszynowego. Interfejsy procesora zostały zoptymalizowane pod kątem obsługi szerokiego zakresu danych wejściowych i wyjściowych, by usprawnić pracę rdzenia w ekosystemie AI.

    Nowe rdzenie ARM do obliczeń AI w urządzeniach IoT
    Ethos-U55

    Rdzeń Ethos-U55 jest nazywany pierwszym „mikro-NPU”. Oferuje on do 0,5 TOPS (w oparciu o mniejsze geometrie, takie jak 16 lub 7 nm przy taktowaniu 1 GHz). ARM nie opublikował jeszcze danych dotyczących wydajności energetycznej układu. Jest on w pełni konfigurowalny - można stosować od 32 do 256 jednostek wielokrotnego gromadzenia (MAC)l posiada także dekoder wag i bezpośredni dostęp do pamięci do dekompresji wagi w locie. Ethos-U55 dołącza do rodziny Ethos z ukłądami N77, N57 i N37, które dla oferują odpowiednio 4, 2 i 1 TOPS. Wydajność systemu można zwiększyć stosując wiele rdzeni Ethos.

    Cortex-M plus Ethos-U55

    Dwa nowe rdzenie, M55 i U55, są przeznaczone do wspólnego działania, gdzie mogą przetwarzać zadania ML 480 razy szybciej niż same urządzenia Cortex-M poprzedniej generacji. ARM twierdzi, że typowe aplikacje w systemie asystenta głosowego mogą spodziewać się 50-krotne przyspieszenie w porównaniu do samego Cortex-M7, przy 25-krotnym wzroście sprawności energetycznej.

    Krzem oparty na tych nowych rdzeniach powinien trafić na rynek na początku 2021 r. Nie wiadomo jeszcze jakie firmy produkować będą nowe mikrokontrolery.

    Źródło: https://www.eetimes.com/arm-leaps-into-tinyml-with-new-cores/

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9552 postów o ocenie 7618, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • OptexOptex