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高达480倍性能提升:Arm推出2款全新AI边缘计算芯片设计

时间:2023-03-22 10:45:02 科技观察

本文经AI新媒体量子位(公众号ID:QbitAI)授权转载,转载请联系出处。Arm推出了2款具有AI功能的NPU(神经处理单元),ArmCortex-M55和Ethos-U55。新芯片专为物联网终端设备设计,不需要云端连接,旨在提高低功耗嵌入式设备的机器学习和推理能力。Arm声称它可以在某些语音和视觉场景中将机器学习性能提高多达480倍。这两款芯片预计将于2021年初上市。Cortex-M55:Helium技术+自定义指令能力Cortex-M55属于Arm的Cortex-M产品系列,具有高性价比和高能效。这是第一款基于Arm氦气技术的片上系统。所谓Helium技术,其实就是ArmCortex-M系列处理器的M-ProfileVectorExtension(MVE)技术,旨在为最小的嵌入式设备提供增强的机器学习和信号处理能力。高达480倍提升:Arm推出2款全新AI边缘计算芯片设计》>这是Armv8.1-M架构的扩展,针对低功耗芯片进行了优化,增加了150多条新的标量和矢量指令。可以有效计算8位、16位和32位定点数据。针对8位定点格式,补充了浮点数据类型,包括单精度浮点数(32位)和版本精度浮点数(16位)。Arm表示,与上一代相比,采用氦气技术的Cortex-M55可以将数字信号处理性能提高5倍,机器学习性能提高15倍。此外,它允许高级内存接口提供对机器学习数据的快速访问,并内置于ArmTrustZone系统中。解决复杂的AI计算对电池寿命和成本敏感的问题。,Cortex-M33,Cortex-M7,Cortex-M4等。Ethos-U55的设计非常紧凑,注重面积和功率效率,内存占用小。简而言之,它是一种专用于神经网络的小型低功耗芯片,可以运行在最小的电子设备上。它包含32到256个可配置计算单元,与基础Cortex-M55相比,机器学习性能最多可提高32倍。也就是说,与前几代Cortex-M芯片相比,Ethos-U55+Cortex-M55的组合运行机器学习任务的速度最高可达480倍。提升高达480倍:Arm推出2款全新AI边缘计算芯片设计》>Arm表示,与Cortex-M7相比,Cortex-M55和Ethos-U55的组合可以在推理速度和语音活动检测方面快50倍其中降噪等任务,能效最高可提升25倍最高可达480倍:Arm推出2款全新AI边缘计算芯片设计》>在软件方面,Cortex-M55和Ethos-U55均可比肩流行的机器学习框架(TensorFlow和PyTorch)和Arm自己的解决方案可以很好地协同工作。应用领域机器学习现在正在部署在各个行业的各种系统中。AI边缘芯片正在成为厂商们相互厮杀的新“战场”。比如Intel的Myriad,Google的EdgeTPU,Nvidia的JetsonNano等等。Arm认为边缘市场的人工智能将是未来几年爆发式增长的领域。新的IP版本旨在涵盖这一领域。例如,新芯片将能够将人工智能应用于农业。数百个配备机器学习功能的低成本传感器可以仔细校准每株植物所需的水、肥料和农药的量。比如无人驾驶汽车、智能医疗设备的落地,都需要AI边缘芯片的加持。Arm表示,CortexM55+EthosU-55的组合可以执行更高级别的机器学习任务,包括手势检测、指纹、人脸、语音识别等。Arm汽车和物联网业务副总裁兼总经理DiptiVachani补充道:让AI在相对低功率的设备上运行,而不是必须与基于云的数据中心通信,这对数据至关重要。安全和隐私至关重要。然而,Arm的新芯片设计都是推理芯片,不适用于物体分类和实时人脸识别等计算密集型任务。