Arm 發布低功耗嵌入式 AI 處理器:Cortex-M52
2023-11-23 11:53:08 EETOP為了將 AI 功能帶入更多應用,Arm 今天發布了Arm Cortex-M52 處理器。新的 Cortex CPU 內核配備了一些熟悉的附加功能,例如 DSP 支持和 ML 加速,并通過為設計人員提供低成本和高效率的 ML 處理選項,完善了 Arm 處理器的 Cortex-M 系列。
Arm Cortex-M52 包含許多用于 AI/ML 開發的功能,同時保持低功耗和高效率,使其成為嵌入式應用的候選者。
隨著設計人員開始將人工智能融入更多應用中,一個常見的難題是在設備的尺寸、功耗和成本與支持最簡單的機器學習模型所需的性能之間進行平衡。因此,Cortex-M52 的目標應用是除了純粹性能之外,成本和效率也是關鍵指標的應用。
盡管人們在聽到“人工智能”后通常會想到 GPT-4 等大型人工智能模型,但人工智能/機器學習模型的存在和影響遠遠超出了強大的生成式人工智能。事實上,人工智能已經發現自己在中端應用中具有相當大的影響力。在討論人工智能目前的應用程度時,威廉姆森表示:“許多人只是沒有意識到人工智能已經在嵌入式設備中部署了多少,而且它正在為我們的家庭、城市和行業的各種應用帶來影響。”
然而,盡管人工智能模型用途廣泛,但它們本質上需要大量的計算和信號處理,并且通常通過 NPU 等額外的芯片進行增強。因此,在優先考慮成本或尺寸的應用中,笨重的人工智能處理器可能不可行。
在預測性維護工作負載示例中,Cortex-M52 能夠滿足所有信號調節需求,使設計人員能夠簡化嵌入式 AI/ML 開發流程。
Arm 希望通過其最新的 Cortex 處理器來解決這些類型的設備問題。Cortex-M52 在 AI/ML 性能與尺寸、成本和面積之間取得了謹慎的平衡,使設計人員能夠在一系列新應用中使用該處理器,而這在以前使用當前一代處理器是不可能實現的。
Cortex-M52 包含一些與前幾代和當前 Cortex-M 系列成員不同的功能。也就是說,它的尺寸、功耗和成本的減小使其能夠針對不需要太多計算能力的高效應用。
與前幾代 Cortex相比,Cortex-M52 的 ML 性能提高了 5.6 倍,DSP 性能提高了 2.7 倍,使設計人員在開發支持 ML 的應用程序時能夠獲得相當大的升級。此外,Cortex-M52還包括Arm的Helium、PACBTI和TrustZone技術,所有這些技術也可以在頂級的Cortex-M85中找到。
憑借 Helium 技術,Cortex-M52 比其前身 Cortex-M33 改進了 DSP 和 ML 處理。借助 Cortex-M52,您不僅可以獲得比 Cortex-M33 更高的性能提升,還可以獲得改進的縮放器性能和能源效率,以推動人工智能驅動的創新進入新應用。
由于安全性仍然至關重要,Cortex-M52 為 Armv8.1-M 架構實現了最新的安全擴展。包括 PACBTI(指針身份驗證和分支目標識別),它與 TrustZone 相結合,提供增強的軟件威脅緩解功能。Cortex-M52 還將加速 PSA 認證 2 級芯片的發展,從而支持下一代 PSA 認證設備。
Cortex-M52 配有全面的軟件套件,使設計人員能夠放棄多種環境,轉而采用用于嵌入式代碼、DSP 和 AI/ML 編程的單一開發工具鏈。這不僅改善了開發體驗,而且由于統一的開發工具,整體上還縮短了上市時間。
與前幾代 Arm 處理器相比,Cortex-M52 支持更高的 DSP 和 ML 性能,同時與 Cortex-M55 相比,其芯片面積更小。
改進的 ML 性能與芯片面積減少 23% 相結合,可以大大提高設計人員將 AI 融入更多設備的能力。
Cortex M 52 對于消除 ML 采用障礙、實現在最小設備上的部署、讓每個人都能接觸到 AI、實現大規模創新以及確保開發人員繼續利用廣泛且經過驗證的軟件工具至關重要。
總而言之,新的 Cortex-M52 可能是將 AI 功能引入低功耗或嵌入式應用的一大進步。這最終可以實現更高的性能,并為低功耗、高效率應用帶來獨特的范式轉變。就 Arm 而言,他們認為預測性維護、工業控制和傳感器融合等應用都將受益于 AI/ML 模型的數據處理性能。
Cortex-M52 適用于高效應用,設計人員可以利用簡單的 AI 模型來提高性能,同時保持嚴格的要求。
在總結新的 Arm 芯片如何使設計人員受益時,Arm 高級副總裁兼 IoT 業務線總經理Paul Williamson表示:“我們正在將人工智能引入最小的設備中,我們相信,隨著我們繼續構建人工智能驅動的未來,這將使行業能夠進一步擴展物聯網設備部署在ARM上。 雖然 Cortex-M52 可能是讓人工智能完全普及的第一步,但這是一個好兆頭,表明我們可能很快就會將智能融入所有新應用中。”
關鍵詞: Cortex-M52