Google недавно представил полноценную платформу Coral NPU с открытым исходным кодом на базе RISC-V для постоянно работающего ИИ на энергоэффективных пограничных устройствах и носимых устройствах. Первым чипом с интегрированным Coral NPU станет предстоящее семейство Synaptics Astra SL2610.
NPU Coral от Google
Coral NPU направлен на решение проблемы фрагментации программного обеспечения в начальных акселераторах ИИ, что затрудняет их программирование. Выпуская NPU с открытым исходным кодом и сопутствующий исходный код, Google надеется, что его дизайн будет принят производителями чипов, со временем уменьшит фрагментацию ПО и поможет разработчикам машинного обучения быстрее выводить продукты на рынок.
Основываясь на разработках в рамках платформы Coral , новый Coral NPU с открытым исходным кодом состоит из трех основных компонентов:
- Скалярное ядро – облегченное программируемое на C ядро RISC-V, управляющее потоком данных к backend-ядрам. Оно использует простую модель «выполнение до завершения» для сверхнизкого энергопотребления и традиционных функций CPU.
- Векторное исполнительное устройство – сопроцессор с одной инструкцией и множеством данных (SIMD), соответствующий набору инструкций RISC-V Vector (RVV) v1.0.
- Матричное исполнительное устройство – эффективный движок с квантованным внешним произведением и накоплением (MAC), специально созданный для ускорения операций нейронных сетей. Разработка матричного ядра все еще продолжается и будет выпущена на GitHub вместе с другими компонентами позднее в этом году.
Помимо эталонного аппаратного дизайна NPU, полезного для разработчиков SoC, Google также выпустит инструменты ПО, включая компилятор TFLM для TensorFlow, компилятор MLIR, симулятор и пользовательские ядра. Базовая конструкция обеспечивает производительность около 512 GOPS при потреблении всего несколько милливатт для устройств с питанием от батареи, таких как пограничные устройства, наушники, AR-очки и умные часы. Документацию и инструменты можно найти на сайте Google Developers , а дополнительные детали – в анонсе .
Synaptics SL2610 с NPU TorQ и Coral
Первая аппаратная реализация Coral NPU от Google будет представлена в линейке продуктов Synaptics SL2610, которая также включает NPU Torq T1, обеспечивающий совокупную производительность ИИ 1 TOPS, что вдвое превышает производительность эталонного дизайна.
Ключевые особенности SL2610:
- Прикладные ядра – одно- и двухъядерные Arm Cortex-A55 с частотой до 2.0 ГГц
- Ядра реального времени – Arm Cortex-M52 с доменом System Manager (SM) и Helium, 256 КБ SRAM
- GPU – опциональный 3D GPU Arm Mali-G31
- NPU (опционально) – NPU Torq и Coral (RISC-V ML Core) с поддержкой трансформеров для производительности ИИ до 1 TOPS
- Интерфейс памяти – до 4 ГБ 16-бит DDR4/LPDDR4/DDR3L со встроенным ECC
- Интерфейс хранения данных – 2x xSPI и интерфейсы eMMC 5.1
- Интерфейсы дисплея и камеры – MIPI-DSI & CSI с 2160p30 и HDR
- Аудио
- 3x TDM/I2S с 16 каналами
- Поддержка 8 цифровых микрофонов
- 1x S/PDIF
- Аппаратное отключение аудио и камеры
- Сети
- Один и два порта GbE RGMII с Wake-on-LAN (WoL)
- 1588 PTP и TSN, 802.1 p/q VLAN tagging
- USB – 2x USB 2.0
- Другие периферийные интерфейсы
- 2x SDIO 3.0, 4x TWSI/I2C, 1x I3C, x UART
- 5x SPI, 99x GPIO
- 12-бит АЦП и до 12 интеллектуальных ШИМ-модулей в домене SM
- Одинарные/двойные интерфейсы CAN 2.0 A, B
- Безопасность
- Сертификация PSA Level 3 (RoT), Level 2 (Product)
- Безопасная загрузка, TRNG, RSA, AWS, SHA, ECC, HASH
Будут доступны пять вариантов: SL2611, SL2613, SL2615, SL2617 и SL2619, и все они, кроме SL2611, будут включать подсистему NPU. Компания сообщает, что встроенные процессоры серии Synaptics SL являются «AI-Native Linux» и Android SoC, оптимизированными для потребительских, корпоративных и промышленных IoT-приложений с использованием аппаратных акселераторов. Целевые применения включают бытовую технику и автоматизацию, потребительские товары, промышленные системы управления, умную розницу, зарядную инфраструктуру, системы медицинской диагностики, казуальные игры, а также робототехнику и БПЛА.
Synaptics уже разработала ряд процессоров Astra для приложений Edge AI, включая Astra-SR (Cortex-M55 + NPU Arm Ethos-U55) и SL1620, SL1640 или SL1680 (Cortex-A55 + NPU 7.9 TOPS) , поэтому новые процессоры SL261x, по-видимому, предлагают решение среднего класса. На странице продукта упоминается комплект для разработки Astra Machina SL2610 Dev Kit на базе SoC SL2619, но публичные детали ограничены для комплекта «раннего доступа». Он будет основан на дизайне SOM + carrier-плата с WiFi и Bluetooth, программируемыми вводами-выводами и интерфейсами отладки, и будет работать под управлением Yocto Linux. Также существует отдельный компилятор для NPU Torq.
Линейка продуктов Synaptics Astra SL2610 доступна для sampling, а массовые поставки запланированы на второй квартал 2026 года. Дополнительная информация также может быть найдена в пресс-релизе .
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.