ARM booste l’apprentissage automatique de 480x
L’Ethos-U55 est conçu comme un accélérateur de réseau neuronal pour les microcontrôleurs. La combinaison d’Ethos-U55 et de Cortex-M55 peut fournir une amélioration de 480x des performances d’apprentissage automatique, estime ARM.
L’Ethos-U55 rejoint l’Ethos-N77, l’Ethos-N57 et l’Ethos-N37 dans la famille des NPU. Vraisemblablement, ARM fournira également des NPU préfixés «P».
Le Cortex-M55 est conçu comme un processeur de microcontrôleur autonome qui peut effectuer toutes les fonctions conventionnelles d’un microcontrôleur, mais avec une prise en charge améliorée pour le traitement des calculs de réseaux de neurones artificiels et fournissant environ 15 fois plus de performances. Cela vient de l’inclusion de la technologie Helium d’ARM, qui prend en charge les mathématiques vectorielles.
La technologie Arm Helium est l’extension vectorielle M-Profile Extension (MVE) pour la série de processeurs Arm Cortex-M. Helium est une extension de l’architecture Armv8.1-M et offre une amélioration des performances pour les applications d’apprentissage automatique (ML) et DSP. Le processeur Cortex-M55 est le premier processeur Arm à prendre en charge la technologie Hélium.
Arm Helium technology is the M-Profile Vector Extension (MVE) for the Arm Cortex-M processor series. Helium is an extension of the Armv8.1-M architecture and delivers a performance uplift for machine learning (ML) and DSP applications. The Cortex-M55 processor is the first Arm processor to support Helium.
à suive: un NPU encore plus performant
Des instructions personnalisées ARM seront disponibles pour étendre les performances de tâches spécifiques (voir ARM enables custom instructions on Cortex-M).
L’arrivée de Cortex-M55 étendrait la capacité des cœurs de processeur Cortex-M à partir de la fusion de capteurs et de la détection de mots clés qu’ils peuvent faire aujourd’hui dans des domaines tels que la détection plus généralisée d’anomalies et d’objets.
NPU
L’Ethos-U55 est configurable avec entre 32 et 256 unités de multiplication-accumulation 8×8 capables de performances 32x par rapport au Cortex-M55. Il est destiné à être associé à un cœur de processeur de la série Cortex-M, tel que le Cortex-M55 ou d’autres, pour fournir des performances encore plus élevées adaptées à la détection des gestes, la reconnaissance vocale et la reconnaissance biométrique. Il fonctionne avec une efficacité énergétique 25 fois supérieure lors de l’exécution de ces tâches.
Pour obtenir des performances d’apprentissage automatique encore plus élevées, ARM préconise l’utilisation de l’un des cœurs Ethos préfixés N.
Les Ethos-U55 et Cortex-M55 sont supportés par un flux de développement logiciel unifié qui intègre du code embedded, des routines DSP et du code de réseau neuronal. Il prend en charge des frameworks d’apprentissage automatique tels que TensorFlow de Google et PyTorch de Facebook, ainsi que les propres solutions d’ARM.
Table: Ethos-U55 specifications. Source: ARM Ltd.
Le premier silicium basé sur ces cœurs est attendu au début de 2021 et se présentera probablement sous la forme de microcontrôleurs et d’ASIC pour ou fournis par Amazon, Alif Semiconductor, Bestechnic, Cypress, Dolby, Google, NXP, Samsung et STMicroelectronics.
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