Le processeur ARMv9 pour l’IA est un « changement fondamental ».
ARM a développé son premier cœur de processeur pour l’intelligence artificielle et les applications embarquées utilisant le jeu d’instructions ARMv9. Il s’agit d’un changement fondamental pour les développeurs d’applications embarquées qui auraient auparavant utilisé un microcontrôleur haut de gamme, explique Paul Williamson, directeur général de la division ARM.
Le passage à un microprocesseur plutôt qu’à un microcontrôleur concerne la gestion de la mémoire pour les frameworks d’intelligence artificielle. Jusqu’à quatre cœurs ARM Cortex-A320 peuvent être regroupés avec une unité de traitement neuronal (NPU) U85 pour un processeur embarqué.
« Il ne s’agit pas d’une simple avancée, mais d’un changement fondamental qui, nous en sommes convaincus, fera progresser l’edge AI pendant de nombreuses années », a-t-il déclaré. « Nous l’avons développé de A à Z spécifiquement pour l’Edge AI.
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L’A320 conviendra aux développeurs de systèmes embarqués, car il peut également faire fonctionner des systèmes d’exploitation en temps réel existants tels que FreeRTOs et Zephyr, ainsi que des systèmes d’exploitation Linux et Android de haut niveau, de même que des modèles d’IA de plus d’un milliard de paramètres, tels que des modèles de langage de grande taille (LLM) ou une sélection de modèles plus petits pour l’IA agentique.
« Nous ne pourrons réaliser le potentiel de l’IA que si nous l’intégrons aux appareils qui nous entourent. Il y a quelques années, les charges de travail de l’IA étaient plus simples, avec la réduction du bruit ou la détection d’anomalies, mais aujourd’hui elles sont beaucoup plus complexes et nous constatons donc la nécessité d’une performance plus élevée », a déclaré M. Williamson.
« La capacité d’exécuter un RTOS offre une voie de développement pour les microcontrôleurs avec une flexibilité accrue de la mémoire et nous pensons que l’A320 offre une flexibilité maximale », a-t-il déclaré. « Je pense que vous verrez des configurations complètement nouvelles par rapport à ce qui était fait auparavant dans un microcontrôleur.
Selon lui, il ne s’agit pas d’un abandon des microcontrôleurs, même si le Cortex-M85 a déjà été associé à l’U85 dans les familles de microcontrôleurs RA8E de Renesas Electronics, lancées en octobre 2023, et les doubles cœurs M55 associés à l’U85 dans la série E d’Alif Semiconductor.
« Les microcontrôleurs sont optimisés pour la puissance et le M85 est encore au début du marché, mais nous sommes très satisfaits des plateformes qui émergent. Mais il y a des choses que la classe M ne gère pas très bien, en particulier les grands systèmes de mémoire et l’IA, et ces deux tendances constituent une opportunité intéressante », a déclaré M. Williamson.
« Les améliorations apportées à l’ARMv9 améliorent les performances de l’apprentissage automatique avec des performances 8 fois supérieures à celles du Cortex-M85 avec l’U85 pour les réseaux de transformateurs », a-t-il déclaré. « Nous avons mis à jour le pilote pour que l’U85 soit piloté directement par l’A320 sans qu’il soit nécessaire d’y intégrer le microcontrôleur M85.
Il considère la combinaison du M85 et de l’U85 comme de l' »endpoint AI » par rapport à l’edge AI avec l’A320 et l’U85. ARM a signé un accord avec Amazon Web Services (AWS) pour prendre en charge la puce dans son service Greegrass IoT. « Les systèmes dotés de meilleures performances de mémoire deviennent de plus en plus nécessaires et la classe A est plus flexible pour gérer plusieurs niveaux de latence de mémoire », a-t-il déclaré.
L’architecture ARMv9 offre également plus de sécurité avec des extensions de marquage de la mémoire, l’authentification du pointeur et l’exception sécurisée de niveau 2 dans le bloc de sécurité TrustZone pour prendre en charge des conteneurs plus sécurisés qui sont souvent utilisés pour les cadres d’intelligence artificielle.
L’A320 est le niveau le plus bas de la famille V9, qui s’étend aux A520 et A725 et jusqu’au cœur haut de gamme X925. Williamson voit le processeur être utilisé dans des puces qui vont des produits portables grand public aux véhicules autonomes, en passant par l’agriculture de précision et la fabrication intelligente, ainsi que dans la gestion des cartes de base dans les serveurs et les infrastructures.
« Nous nous attendons à ce que la technologie 22nm ultra low power à 1,2 GHz soit très différente de la technologie FINFET 5nm à 2,3 GHz.
L’ARM Cortex-A320 est en cours de développement avec des partenaires pour le silicium l’année prochaine, tandis qu’un modèle de l’ARM Cortex-A320 est actuellement disponible pour les partenaires pour le développement de logiciels ARMv9. Une plateforme virtuelle fixe (FVP) de la combinaison Cortex-A320 et Ethos-U85 sera disponible dans le courant de l’année.
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