La conception d'un appareil Internet des objets (IoT) simple basé sur des capteurs n'est pas difficile, mais la construction d'un appareil IoT avec des capacités de traitement d'apprentissage automatique (ML) de pointe est une question complètement différente.La série de processeurs dédiés, les tableaux de développement et les logiciels d'accompagnement lancés par NXP Semiconductors visent à résoudre les principaux défis en matière de fonctionnalité, de performance et de développement,contribuer à déployer plus rapidement des fonctions complexes d'intelligence artificielle (IA) dans les applications industrielles et IoT.
Les concepteurs ont commencé à utiliser des solutions d'intelligence artificielle de pointe qui peuvent effectuer l'inférence ML sur des appareils à faible puissance sans compter sur les ressources du cloud.analyse des modèles de données des capteurs, et la détection d'objets de base peut généralement être gérée par des processeurs écoénergétiques exécutant des modèles ML (construits à l'aide d'outils et de frameworks d'optimisation de modèles).Les goulots d'étranglement surviennent lorsque vous essayez d'élargir les ressources du processeur pour gérer des problèmes plus complexes., en particulier ceux qui nécessitent une réponse en temps réel ou quasi-réel.
Comment les processeurs multicœurs accélèrent considérablement l'inférence ML
NXP Semiconductors, avec ses processeurs d'application de la série i.MX 93, peut facilement relever les défis fonctionnels et de performance de ces conceptions d'IA émergentes en temps réel (figure 1).
Figure 1: Le processeur d'applications i.MX 93 intègre des ressources de traitement, des systèmes de sécurité, de la mémoire et une gamme complète d'horloges, de minuteurs, d'options de connexion et d'interfaces,poser les bases de la conception de l'IA de pointe. (Source d'image: NXP Semiconductors)
Cette série de processeurs intègre des fonctionnalités riches, y compris multimédia, stockage, interfaces et options de connexion, et combine des ressources de traitement accrocheuses:
Jusqu'à deux cœurs de processeur d'application Arm Cortex-A55 haute performance pour les tâches de traitement d'application basées sur Linux
Une plateforme Arm Cortex-M33 à très faible puissance pour un traitement de contrôle en temps réel à faible latence
Une unité de traitement neuronal (NPU) Arm Ethos-U65 microNPU pour une exécution efficace de l'inférence ML
L'Enclave sécurisée EdgeLock (ESE) intégrée de NXP fournit une base de confiance pour la gestion sécurisée du démarrage et des clés, le cryptage en temps réel et d'autres fonctionnalités requises pour protéger les applications de bord
En tirant parti des capacités de ces processeurs, les applications d'IA de grande portée peuvent être décomposées en plusieurs parties facilement gérables:Les NPU prennent en charge les tâches de calcul des algorithmes de réseaux de neurones denses, réduisant la charge sur les cœurs Cortex-A55 et évitant la préemption de leurs ressources de code d'application en cours d'exécution.le noyau Cortex-M33 continue de se concentrer sur le traitement de tâches à faible latence telles que l'acquisition de données de capteurs ou le contrôle de processus, tandis que l'ESE intégré protège la sécurité du système, le code logiciel et les données critiques tout au long du processus.Ce qui suit présentera la capacité de la NPU à décharger l'apprentissage automatique de l'inférence du noyau Cortex-A55, qui est un support clé pour réaliser des applications d'IA de bord réactives en temps quasi réel.
Comment les cartes de développement matériel et les logiciels accélèrent le développement d'applications
Bien que la fonctionnalité et les performances du processeur soient cruciales,le développement efficace des applications d'IA de pointe repose davantage sur la capacité de saisir rapidement les caractéristiques du processeur et de créer rapidement un logiciel efficaceLa carte de développement FRDM-IMX93 de NXP (figure 2), combinée aux ressources de développement logiciel qui l'accompagnent, peut fournir tout ce qui est nécessaire pour commencer à créer des applications.