Компания Arm представляет ядро ​​Cortex-M55 MCU и Arm Ethos-U55 microNPU для микроконтроллеров Cortex-M


Искусственный интеллект и Интернет вещей часто идут рука об руку. AIoT — новое модное слово, появившееся в прошлом году или около того. Для масштабирования AIoT нам нужны сверхдешевые, маломощные решения, способные делать выводы на уровне сенсорного узла, и это возможно только с микроконтроллерами.

Для достижения этой цели Arm представила ядро ​​микроконтроллера Arm Cortex-M55, оптимизированное для рабочих нагрузок искусственного интеллекта, обеспечивающее 15-кратное повышение производительности машинного обучения и 5-кратное повышение производительности DSP с большей эффективностью, а также Ethos -U55 microNPU для микроконтроллеров Cortex-M, которым требуется еще более высокая производительность AI (до 480 раз быстрее), при этом потребление энергии значительно меньше.

Arm Cortex-M55

Основные характеристики и спецификации:

  • Архитектура — Armv8.1-M
  • Интерфейс шины — AMBA 5 AXI5 64-bit master (совместимый с AXI4 IP)
  • Pipeline — 4-х этапный (для основного целочисленного pipeline)
  • Безопасность — технология Arm TrustZone (опция)
  • Расширение DSP — 32-битное расширение DSP/SIMD
  • M-Profile Vector Extension (MVE) — Helium (опционально)
  • Дополнительный модуль с плавающей точкой (FPU)
  • Интерфейс сопроцессора — 64-битный (опционально)
  • Кэш инструкций — до 64 КБ с ECC (необязательно)
  • Кэш данных — до 64 КБ с ECC (необязательно)
  • Инструкция TCM (ITCM) — до 16 МБ с ECC (опция)
  • Данные TCM (DTCM) — до 16 МБ с ECC (опция)
  • Прерывания — до 480 прерываний + немаскируемые прерывания (NMI)
  • Wake-up Interrupt Controller (WIC) — внутренний и/или внешний (опционально)
  • Multiply-accumulate (MAC)/цикл — до: 2 x 32-битных MAC/цикл, 4 x 16-битных MAC/цикл, 8 x 8-битных MAC/цикл
  • Режимы сна — несколько доменов питания, режимы сна (сон и глубокий сон), Sleep-on-exit, дополнительная поддержка сохранения памяти и логики
  • Отладка — аппаратные и программные точки останова, блок мониторинга производительности (PMU)
  • Трассировка — дополнительная трассировка инструкций с помощью встроенной трассировки Macrocell (ETM), Data Trace (DWT) (выборочная трассировка данных) и Instrumentation Trace (ITM) (программная трассировка)
  • Пользовательские инструкции Arm — опционально (доступно в 2021 г.)
  • Надежность — ECC на кеш команд, кеш данных, TCM инструкций, TCM данных (опционально); Защита интерфейса шины (опционально); PMC-100 (программируемый контроллер MBIST, опция); Расширение надежности, доступности и удобства обслуживания (RAS)

Более высокая производительность ML обусловлена технологией Helium и соответствующим M-Profile Vector Extension (MVE), которые были анонсированы Arm и о которых рассказывалось на CNX Software в феврале 2019 года. Arm Cortex-M55 — это только первое ядро, использующее эту технологию.

Arm Ethos-U55 microNPU

Ядра Arm Cortex-M55 и будущие совместимые ядра Cortex-M могут быть дополнительно расширены с помощью Ethos U55 microNPU со следующими ключевыми характеристиками:

  • Производительность (при 1 ГГц) — от 64 до 512 GOP/с
  • MAC (8 × 8) — 32, 64, 128, 256
  • Использование в популярных сетях — до 85%
  • Типы данных — Int-8 и Int-16
  • Поддержка сети — CNN и RNN / LSTM
  • Память
    • Внутренняя SRAM — от 18 до 50 КБ
    • Внешний на чипе SRAM — от КБ до нескольких МБ
  • Сжатие — только вес
  • Оптимизация памяти — расширенное сжатие, объединение слоя / оператора
  • Отладка и профиль — послойная видимость с PMU
  • Оценка и раннее создание прототипа — модель производительности, Cycle Accurate Model или оценки FPGA

Arm Ethos-U55 microNPU совместим с платформой TensorFlow Lite Micro и работает на платформах bare-metal Cortex-M55 или на платформах с ОСРВ. Arm предоставляет несколько программных компонентов для нового IP, включая среду выполнения TensorFlow Lite Micro, CMSIS-NN, Optimizer и драйвер.

IoT платформа Corstone-300

Arm также предлагает эталонный дизайн Corstone-300, позволяющий разработчикам чипов быстро приступить к проектированию на основе ядра (ер) Cortex-M55 и Ethos-U55 microNPU. Платформа поставляется с такими инструментами разработки, как пакеты программного обеспечения CMSIS, Trusted Firmware-M для обеспечения безопасности, поддержка RTOS (RTX, FreeRTOS, Zephyr OS и Mbed OS), Arm Development Studio на основе Keil MDK, образы FPGA и фиксированные виртуальные платформы.

Вы найдете больше информации в анонсе и на соответствующих страницах продуктов Arm Cortex-M55 и Arm Ethos-U55 здесь и здесь.

Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.

0 0 vote
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments