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終端裝置AI推論需求可期 Arm再推兩款IP方案

文‧黃繼寬 發布日期:2020/02/12 關鍵字:機器學習MCUCortex-M55Ethos-U55

隨著物聯網與AI的進展,以及5G的推出,未來AI應用需求不只會出現在雲端跟邊緣,許多小型且成本敏感的終端裝置,也將具備愈來愈強大的智慧功能。有鑑於此,安謀(ARM)近日推出針對微控制器(MCU)這類晶片所設計的新款CPU核心Cortex-M55與適合MCU搭載的神經網路加速器(NPU) Ethos-U55。

安謀應用工程總監徐達勇表示,新增的Cortex-M55為該公司歷來AI效能最強大的Cortex-M處理器,同時也是第一個基於Armv8.1-M架構、並內建Arm Helium向量技術的核心。雖然該核心的純CPU運算效能低於先前推出的Cortex-M7核心,但其DSP與ML效能大幅強化。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,客戶也可以使用客製化指令延伸理器的能力,對特定工作負載進行最佳化。這也是 Cortex-M 處理器的全新功能。

針對需求更高的ML應用,客戶則可將Cortex-M55與Ethos-U55搭配使用。Ethos-USS是安謀的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。

安謀台灣總裁曾志光則從生態系統發展的角度指出,協助開發人員快速完成產品設計,對帶動AI革命是十分重要的。因此,Arm除了推出新的IP,在開發工具、配套方案等生態系建構方面,也做出了許多努力。舉例來說,Arm提供的軟體開發工具已可完整地支援Cortex-M55與 Ethos-U55。如此一來,針對傳統、DSP與ML等工作負載,開發者將可採用一致的開發流程;從 TensorFlow Lite Micro開始,針對先進機器學習框架做特定的整合與最佳化,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。

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)、三星電子(Samsung Electronics)、意法半導體(STMicroelectronics)等。

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