Arm 全新 AI 技術為物聯網終端裝置帶來空前的智慧能力

文章來源:APEX   發表時間:2020/02/12 瀏覽次數:2112

·         Arm 推出業界第一個搭配 Cortex-M 使用的微神經網路處理器(microNPU),搭配最新的 Cortex-M 處理器,機器學習效能可有效提升480倍

·         全新的 IP 可讓數十億個次世代、小型、低耗電的生活周遭裝置,具備人工智慧

·         軟體開發流程專為優化開發人員的生產力,並針對這些全新處理器的各種組態,極大化其機器學習效能

 

Arm 今天宣布其人工智慧(AI)平台新增重要生力軍,包括全新機器學習(ML)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 資深副總裁暨車用與物聯網事業部總經理 Dipti Vachani 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。」她說:「我們的 AI 平台增添這些生力軍後,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。」

 

隨著物聯網與 AI 的進展以及 5G 的推出,更多的終端智能意謂小型且成本敏感的裝置,會愈來愈有聰明、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 透過新的設計為微處理器帶來智能,降低半導體與開發成本,同時為想要有效提升終端數位訊號處理(DSP)與機器學習能力(ML)的產品製造商,加快他們產品上市的速度。

 

Arm Cortex-M55: Arm 人工智慧能力最強大的 Cortex-M 處理器

Cortex-M 處理器已經成為開發人員運算平台的最佳選擇,而Arm 的合作夥伴也針對各種的客戶應用,出貨超過 500 億片基於 Cortex-M 的晶片。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。

 

此外,客戶也可以使用 Arm Custom Instructions (客製化指令)延伸理器的能力,對特定工作負載的優化,而這也是 Cortex-M 處理器的全新功能。

 

Ethos-U55: Arm 針對 Cortex-M 推出的第一個 microNPU

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。

 

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。

 

簡化的軟體確保為開發人員帶來所需的 AI 功能

Arm 瞭解開發人員的經驗,對於帶動 AI 革命是十分重要的。因此,Arm 領先業界之 Cortex-M 軟體開發工具完整地支援 Cortex-M55 與 Ethos-U55。如此一來,我們針對傳統、DSP 與 ML 等工作負載,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。

 

Arm 相信安全絕對不能只是事後彌補,且它對於物聯網的普及,極為重要。為了確保最安全的設計並提供一致的方式取得 PSA 認證產品,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。

 

賦能生態系統

全新的 Cortex-M CPU 與 Ethos microNPU,凸顯 Arm 致力於協助半導體設計人員與裝置製造商,利用 Arm 架構在即便是最小的端點裝置上,都能快速地進行創新,並為物聯網點燃全新一波的創造力與創新性。此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。

 

 

您也可透過 Arm 汽車暨物聯網事業群資深副總裁兼總經理 Dipti Vachani 的這篇部落格,了解此新技術如何帶給數十億人們 AI 的體驗。

 

您可以在此獲取更多有關 Cortex-M55 技術細節、於此獲取更多有關與 Ethos-U55 的技術細節。

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