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MCU進入AI時代

本文作者:馬承信       點擊: 2020-02-25 16:50
前言:
機器學習跳躍提升480倍

 
照片人物:左至右為: Arm應用工程總監徐達勇,Arm 台灣總裁曾志光

    AI技術正在改便生活中的所有事物,上至眾多產業或城市慢慢轉變的智慧工廠、智慧城市、交通工具,下至平常接觸到的行動裝置或是智慧家庭等等,都可以藉由AI輕鬆完成。不僅如此,AI還結合物聯網,觸及並改造人們周遭所使用的裝置,比如數位助理將日常事務簡單化、智慧醫療隨時掌握病人身心狀況等等。

受益于2020年各國加速推進5G商用步伐,AI和IoT迎來新一輪加速成長。市場上出現更多小型化且成本敏感的終端裝置,它們正在變得會愈來愈聰明、功能也愈來愈強,同時因為對雲端與網際網路的依賴較小,也將具備更高的隱私性與可靠度。

Arm 台灣總裁曾志光表示,要讓 AI 無所不在,裝置製造商與開發人員,必須為數十億、乃至於最終數目達到數兆個裝置,帶來終端的機器學習能力。即便在最小的裝置上,終端機器學習即將成為新的常態,因此再也沒有任何裝置會是遺珠之憾,而這也讓 AI 的潛力在範圍寬廣,並在那些且足以改變我們生活的應用當中,充份且有效地發揮。

    爲應因市場需求,Arm近日宣布人工智慧(AI)平台新增重要生力軍,包括全新機器學習(Machine Learning)矽智財、Arm® Cortex®-M55 處理器、Arm Ethos™-U55 神經網路處理器(NPU),這是針對 Cortex-M 平台推出的業界第一個微神經網路處理器(microNPU),這樣的設計(Cortex®-M55結合Ethos™-U55)為微控制器帶來 480 倍-跳躍式的機器學習效能。全新的矽智財與搭配的開發工具,可為數十億個小型、低耗電的物聯網與嵌入式裝置,帶來史無前例的終端機器學習處理能力,並得以讓AI的硬體與軟體開發人員能以更多的方式進行創新。

    Arm應用工程總監徐達勇解釋,新增的 Cortex-M55,為 Arm 歷來 AI 能力最為強大的 Cortex-M 處理器,它同時也是第一個基於 Armv8.1-M 架構、並內建 Arm Helium 向量技術,可以大幅增加 DSP 與 ML 效能,同時更省電。與前世代的 Cortex-M 處理器相比,Cortex-M55 的 ML 效能最高可提升 15 倍,而 DSP 效能也可提升五倍,且具備更佳的效能比。Ethos-U55 具有高度的可配置性,同時也是專門設計用來加速空間受限的嵌入式與物聯網裝置的 ML 推理能力。它先進的壓縮技術可以節省電力,並顯著縮小 ML 模型尺寸,以便運作之前只能在較大型系統上執行的神經網路運算。

    針對需求更高的 ML 系統,可將 Cortex-M55 與 Ethos-U55 搭配,後者是 Arm 第一個微神經處理器(microNPU)。兩者結合後與現有的Cortex-M處理器相比,ML 效能可以大幅提升 480 倍。

    針對傳統、DSP 與 ML 等工作負載,Arm有了一致的開發流程,從 TensorFlow Lite Micro 開始,針對先進機器學習框架做特定的整合與優化,確保開發人員無縫的體驗,並透過任何 Cortex-M 與 Ethos-U55 的組態配置,獲取最高效能。

    徐達勇指出,這些處理器和搭配的 Corstone 參考設計,都可以與 Arm TrustZone 一起運作,以確保安全性可以更為簡易地整合在系統單晶片中。

據悉,Cortex-M CPU 與 Ethos microNPU結合,這一技術正獲得生態系統合作夥伴與業界的廣泛支持,其中包括亞馬遜(Amazon)、Alif 半導體(Alif Semiconductor)、恒玄科技(Bestechnic)、賽普拉斯(Cypress)、杜比(Dolby)、Google、恩智浦半導體(NXP)、Samsung、意法半導體(STMicroelectronics)等。
 

 

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