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新款異質平台提升AI效能 賽靈思擴展邊緣運算應用
 

【CTIMES/SmartAuto 陳玨報導】   2021年06月10日 星期四

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邊緣市場規模呈現跳躍性成長。從2021年至2025年,支援這類獨特應用的嵌入式AI晶片組市場規模預計將成長超過一倍以上。為了推動從邊緣到終端的人工智慧(AI)創新,賽靈思(Xilinx)今日推出適用於新一代分散式智慧系統的Versal AI Edge系列,其AI效能功耗比相較於GPU提升4倍,其運算密度更較上一代自行調適SoC提升10倍,為具有可擴展性與靈活應變能力的產品組合。

賽靈思全新Versal AI Edge系列為一款搭載多樣化處理器的異質平台,能夠支援汽車、機器人、醫療和航太應用的AI功能。
賽靈思全新Versal AI Edge系列為一款搭載多樣化處理器的異質平台,能夠支援汽車、機器人、醫療和航太應用的AI功能。

Versal AI Edge自行調適運算加速平台(ACAP)為廣泛的應用提供智慧功能,包含具最高等級功能安全性的自動駕駛、協作機器人、具預測性的智慧工廠、醫療系統,以及適用於航太與國防市場的多任務型有效負載(payload)。

Versal AI Edge系列著重效能加速的同時也保有可擴展性和低功耗,該產品組合採用AI引擎-機器學習(AI Engine-ML)架構,與過往的AI引擎架構相比,可提供4倍的機器學習運算能力,並且將全新的加速器RAM與強化的記憶體層級整合,以因應不斷演進的AI演算法。這些架構的創新為Versal AI Edge系列帶來了相較於GPU高達4倍的效能功耗比,以及更低的延遲,從而使邊緣設備的功能更加強大。

支援AI的自動化系統需要高運算密度,以加速從感測器到AI乃至於即時控制,進而實現整體應用加速。相較於Zynq UltraScale+ MPSoC,Versal AI Edge元件可提供十倍的運算密度來達成整體應用加速,並實現更智慧的自動化系統。

賽靈思產品管理與行銷資深總監Sumit Shah表示:「為了滿足新的需求與場景,邊緣運算應用需要一種架構,使其能在嚴苛的散熱與延遲限制下提供靈活的運算處理。Versal AI Edge系列為需要更高智慧水準的廣泛應用提供了這些關鍵特性,使其成為Versal產品組合的重要新成員,其產品範圍涵蓋智慧邊緣感測器到CPU加速器等多樣元件。」

此外,Versal AI Edge元件支援多種安全標準,包含工業(IEC 61508)、航空電子設備(DO-254/178)與汽車(ISO 26262),助力供應商達到ASIL C隨機硬體完整性與ASIL D系統完整性的等級。Versal AI Edge系列採用經生產驗證的7nm Versal架構,並為達成低延遲AI運算而進行微型化,其功率效益低至6瓦,且符合邊緣應用所需的安全保障措施。

Versal AI Edge系列作為一款搭載多樣化處理器的異質平台,不僅將運算引擎與演算法相匹配,也具備用於嵌入式運算的純量引擎(scalar engine),以及用於感測器融合與硬體自行調適能力的靈活應變引擎,此外還具有能支援AI推論高達479(INT4)TOPS的智慧引擎,這一特點尤其是針對邊緣應用的ASSP和GPU所無法比擬的,同時也支援視覺、雷達和光達處理與以軟體定義的無線電等高級訊號處理作業負載。

Versal AI Edge系列的連接模塊(connectivity blocks)涵蓋從LPDDR-4266、32Gb/s收發器到邊緣應用所需的必要協議,以及40G多速率(multirate)乙太網路、配備CCIX的PCIe Gen4與可支援800萬像素解析度以上的視覺感測器的原生 MIPI,這些連接模塊對於實現Level-2以上的ADAS至關重要。憑藉強化的AI引擎與包含加速器RAM在內的強化型記憶體層級,Versal AI Edge系列適合於廣泛應用。

Versal AI Edge ACAP為任何開發人員提供了設計入門管道,不論是軟體或硬體開發人員均可使用,包含硬體開發人員適用的Vivado、軟體開發人員適用的Vitis統一軟體平台與資料科學家適用的Vitis AI,以及為開發平台的目標應用所提供的領域專用操作系統、框架和加速函式庫。

Versal AI Edge系列是Versal ACAP產品組合的最新成員。Versal ACAP是一款完全可透過軟體編程的自行調適SoC,其效能和靈活性遠遠超過傳統的CPU、GPU和 FPGA。ACAP可以從軟體和硬體層面進行修改,以動態適應從邊緣到雲端的各種應用和作業負載需求。Versal AI Core和Versal Prime元件已全面量產,而Versal Premium ACAP現已開始供樣。Versal AI Edge系列的設計文件和支援已開放使用,預計將在2022年上半年供貨,並將包含為車用和國防級元件規劃的產品藍圖。

關鍵字: 邊緣運算  運算平台  Xilinx(賽靈思Xilinx(賽靈思電子感測元件 
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