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Arm全新AI技术为物联网终端装置带来空前的智能能力

  • 李佳玲台北

Arm日前宣布其人工智能(AI)平台新增重要生力军,包括全新机器学习(ML)矽智财、Arm Cortex-M55处理器、Arm Ethos-U55神经网络处理器(NPU),这是针对Cortex-M 平台推出的业界第一个微神经网络处理器(microNPU),这样的设计(Cortex-M55结合Ethos-U55)为微控制器带来480倍-跳跃式的机器学习效能。全新的矽智财与搭配的开发工具,可为数十亿个小型、低耗电的物联网与嵌入式装置,带来史无前例的终端机器学习处理能力,并得以让AI的硬件与软件开发人员能以更多的方式进行创新。

随著物联网与AI的进展以及5G的推出,更多的终端智能意谓小型且成本敏感的装置,会愈来愈有聪明、功能也愈来愈强,同时因为对云端与互联网的依赖较小,也将具备更高的隐私性与可靠度。Arm 透过新的设计为微处理器带来智能,降低半导体与开发成本,同时为想要有效提升终端数码讯号处理(DSP)与机器学习能力(ML)的产品制造商,加快他们产品上市的速度。

Arm Cortex-M55: Arm人工智能能力最强大的Cortex-M处理器

Cortex-M处理器已经成为开发人员运算平台的最佳选择,而Arm的合作伙伴也针对各种的客户应用,出货超过500亿片基于Cortex-M的芯片。新增的Cortex-M55,为 Arm历来AI能力最为强大的Cortex-M处理器,它同时也是第一个基于Armv8.1-M架构、并内建Arm Helium矢量技术,可以大幅增加DSP与ML效能,同时更省电。与前世代的Cortex-M处理器相比,Cortex-M55的ML效能最高可提升15倍,而DSP效能也可提升五倍,且具备更佳的效能比。

此外,客户也可以使用Arm Custom Instructions(客制化指令)延伸理器的能力,对特定工作负载的优化,而这也是Cortex-M处理器的全新功能。

Ethos-U55: Arm针对Cortex-M推出的第一个microNPU

针对需求更高的ML系统,可将Cortex-M55与Ethos-U55搭配,后者是Arm第一个微神经处理器(microNPU)。两者结合后与现有的Cortex-M处理器相比,ML效能可以大幅提升480倍。

Ethos-U55具有高度的可配置性,同时也是专门设计用来加速空间受限的嵌入式与物联网装置的ML推理能力。它先进的压缩技术可以节省电力,并显著缩小ML模型尺寸,以便运行之前只能在较大型系统上执行的神经网络运算。

简化的软件确保为开发人员带来所需的AI功能

Arm了解开发人员的经验,对于带动AI革命是十分重要的。因此,Arm领先业界之Cortex-M软件开发工具完整地支持Cortex-M55与Ethos-U55。如此一来,我们针对传统、DSP与ML等工作负载,有了一致的开发流程;从TensorFlow Lite Micro开始,针对先进机器学习架构做特定的集成与优化,确保开发人员无缝的体验,并透过任何 Cortex-M与Ethos-U55的组态配置,获取最高效能。

Arm相信安全绝对不能只是事后弥补,且它对于物联网的普及,极为重要。为了确保最安全的设计并提供一致的方式取得PSA认证产品,这些处理器和搭配的Corstone 参考设计,都可以与Arm TrustZone一起运行,以确保安全性可以更为简易地集成在系统单芯片中。

赋能生态系统

全新的Cortex-M CPU与Ethos microNPU,凸显Arm致力于协助半导体设计人员与装置制造商,利用Arm架构在即便是最小的端点装置上,都能快速地进行创新,并为物联网点燃全新一波的创造力与创新性。此一技术正获得生态系统合作伙伴与业界的广泛支持,其中包括亚马逊(Amazon)、Alif半导体(Alif Semiconductor)、恒玄科技(Bestechnic)、赛普拉斯(Cypress)、杜比(Dolby)、Google、恩智浦半导体(NXP)、Samsung、意法半导体(STMicroelectronics)等。