尽管生成式人工智慧及大型语言模型已成为各界关注焦点,但许多人并不了解人工智慧技术早已广泛部署於嵌入式装置,影响着居家、城市及产业的诸多应用:也就是所谓的人工智慧物联网(AIoT),它正是以 Arm 架构所建构。人工智慧在协助人们理解数据意义,并推动实体和数位世界之间更紧密的互动等方面扮演关键角色。
|
Arm台湾总裁曾志光 |
针对这样的应用需求,Arm推出专为人工智慧物联网(AIoT)应用设计的 Arm Cortex-M52,以因应更高的数位讯号处理和机器学习效能需求,而无需负担专门配置数位讯号处理与机器学习加速器的成本。Cortex-M52 能在低於目前市场的价位优势之上,充分发挥机器学习在嵌入式计算解决方案的潜能。
Arm 资深??总裁暨物联网事业部总经理 Paul Williamson 表示,随着人工智慧物联网技术的演进与发展,终端智慧正以最低的价格点,被部署於体积更小、更注重成本、且通常以电池供电的装置上,并因减少对云端的仰赖,进而具备更高的隐私性及可靠性。随着支援人工智慧的物联网产品出货量持续增加,我们的合作夥伴需要获得更多的机器学习功能和更简化的开发流程,以便拥有进行创新及快速扩展的灵活度。
将人工智慧功能导入到更广泛的物联网装置
Cortex-M52 加入了 Arm Helium 技术,能为小型低功耗嵌入式装置大幅提升数位讯号处理和机器学习应用效能,无需专属的类神经处理器(NPU),即可在终端装置部署更多运算密集的机器学习推论演算法。Helium 技术已成功部署到网路终端边缘的各种产品,而 Cortex-M52 更可协助 Arm 合作夥伴,将这项技术导入到成本更低、且功耗更为受限的装置之中。
Arm 将 Helium 技术延伸至全新级别的 Cortex-M 处理器,大幅改变小型嵌入式装置微控制器的矩阵及数位讯号处理运算。Cortex-M52 简化了自 Cortex-M33 及 Cortex-M4 转移的途径,可因应各种人工智慧物联网应用需求,协助达成更丰富的使用者介面、语音及视觉体验,例如汽车及工业控制、预测性维护,以及穿戴式感测器融合。Cortex-M52 提供涵盖各种效能点及配置所需的扩充弹性,无需独立处理单元即可提供数位讯号处理功能,有助於节省晶片面积和成本。
提供最隹的效能及成本选择,且具备稳固的安全性与资安保护
Cortex-M52 延伸 Armv8.1-M Cortex-M 系列产品(包括 Cortex-M55 及 Cortex-M85)达到全新的效率点,成为在微控制器中导入机器学习功能的关键里程碑。这款处理器在所有支援 Helium 的 Cortex-M 处理器中,具备最小面积及最低功耗的特色,为需要权衡於效能及成本的晶片合作夥伴提供选择。相较於前几代的 Cortex-M 处理器,Cortex-M52 的机器学习效能提升 5.6 倍,数位讯号处理效能则提升 2.7 倍,让开发人员能受益於这两项效能的提升。
资安仍是各种装置的关键重点,特别是在大量出货的情况下尤其如此,而 Cortex-M52 实作 PACBTI 及 Arm TrustZone 技术等最新的 Armv8.1-M 安全性扩充方案,可进一步缓解软体威胁。此外 Cortex-M52 可加速晶片通过 PSA Certified Level 2 认证,促成次世代 PSA Certified 认证通过的装置。最新的 Armv8.1-M 核心(包括 Cortex-M55 及 Cortex-M85)也已就功能性安全(functional safety)功能进行强化,这对许多汽车及工业控制应用都至为关键。相较於部署在这些应用的前一代 Cortex-M 处理器,Cortex-M52 所提供的这类扩充安全套件及功能,能够协助合作夥伴更快速轻松地通取得 FuSa 认证。
为最小的终端装置简化人工智慧开发流程
传统的嵌入式开发人员,需要处理人工智慧所需的数学、数据分析、工具链专业知识及程式设计等技能。而要提高人工智慧物联网产品的出货量,开发人员的叁与也极为重要;Arm 透过 Cortex-M52 提供当前现代化开发流程所需的关键特色及能力。
过往,若要达到 Cortex-M52 提供的机器学习及数位讯号处理效能,必须结合 CPU、DSP及 NPU;如此一来,在硬体建构完成後,开发人员需要使用三种不同的工具链、三个编译器和侦错工具,进行晶片的编写、除错及微调程式码。现在 Arm 透过符合业界标准、且易於使用的 Arm Cortex-M 产品组合,在单一的工具链及经实证认可的单一架构上实现人工智慧的开发,如此即可确保以一致的开发流程处理传统的、数位讯号处理及机器学习工作负载,同时为主要的机器学习框架进行特定整合及最隹化,使开发人员获得顺畅的开发体验,并充分发挥任何 Cortex-M 处理器的最隹效能。
Cortex-M52 与 Cortex-M55 及 Cortex-M85 在软体上完全相容,开发人员能够受益於持续成长的 Helium 软体与工具生态系,并善用来自 Arm 合作夥伴生态系的免费软体函式库与丰富的知识库。为了协助简化及加速物联网和嵌入式开发流程,Cortex-M52 也可通过 Arm 虚拟硬体(Arm Virtual Hardware)的形式被取用;Arm 虚拟硬体是基於云端的开发方法,能在取得晶片之前即进行软体开发。
以 Arm 架构部署人工智慧,打造全方位的人工智慧物联网应用场景
人工智慧物联网运行在 Arm 架构之上。Arm 及其合作夥伴了解市场期待以更低的成本与更好的市场切入点,将数位讯号处理与机器学习运算效能,导入低功耗的嵌入式应用的需求。Cortex-M52 因应而生,可於最小装置提供更高的人工智慧推论效能,协助产业更进一步扩展物联网装置的部署规模。