ARM, Cortex M55 çekirdeğini ve Ethos U55 microNPU'yu yayınladı
"
(AnandTech aracılığıyla başlık haritası)
Son zamanlarda, ARM yalnızca en yeni Cortex-M serisi çekirdeğini (en son Cortex M55) duyurmakla kalmadı, aynı zamanda Ethos U55 microNPU gibi iyileştirmeler de sundu. ARM, önümüzdeki birkaç yıl içinde milyarlarca düşük güçlü gömülü cihaz için makine öğrenimi ve çıkarım yeteneklerini geliştirmek için yeni IP'yi kullanmayı ve ürün portföyünü yeni kullanım durumlarının ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde genişletmeyi umuyor.
Geçtiğimiz birkaç yılda, makine öğrenimi teknolojisinin uygulanması oldukça popüler hale geldi ve bu, çok çeşitli endüstrilerde ve çeşitli sistemlerde görülebiliyor. ARM, terminal AI pazarının önümüzdeki birkaç yıl içinde patlayıcı bir büyümeyi başlatacağına ve yeni IP'nin buna hazırlanacağına inanıyor.
İlk olarak, M33 ile daha yakından ilişkili yeni nesil bir IP olan Cortex-M55'i tanıtın. Mimaride yeni iyileştirmeler sunar ve makine öğrenimi ve vektör talimatlarında daha fazla performans ve esneklik geliştirmeleri sağlayabilir.
Ethos-U55, özellikle NPU'lar için performans ve enerji verimliliği iyileştirmeleri sağlamak üzere Cortex-M serisi CPU'larla birlikte kullanılabilen özel bir microNPU çıkarım hızlandırıcısıdır.
Cortex-M serisi çekirdekler gibi, Ethos-U55 daha az yer kaplar. Cortex-M55'e gelince, Helyum / özel talimat kabiliyetine sahip ilk CPU çekirdeğidir.
Helyum, özellikle M serisi CPU'larda yeni bir vektör uzantısı ve özel vektör yürütme birimi olan M-Profil Vektör Uzantısını (kısaca MVE) ifade eder, bu da onu tek komut çoklu veri akışı (SIMD) işlevlerine sahip ürün yelpazesindeki ilk ürün haline getirir.
Yeni özellikler, yeni çekirdeğin DSP performansını 5 kat artırdı.Makine öğrenimi iş yükleri için optimize edilmiş talimatlar ve MVE ile birleştirildiğinde, genel performans 15 kat artırılabilir.
Genel mikro mimari açısından, yeni IP, M33 ve µarch'i devralır. Frekans artışı yardımıyla, satıcının yapılandırmasına bağlı olarak skaler iş yüklerinin performansını yaklaşık% 20 artırır.
Yeni çekirdeğin tasarım odağı, bant genişliğine de yansıtılır. Bant genişliği gerektiren yeni MVE ve makine öğrenimi iş yüklerini etkinleştirir ve bu nedenle 4 × 32 bit arabirim ve sıkı bir şekilde bağlanmış bellek (TCM) gibi bellek alt sistemini geliştirir.
ARM, NPU alanına nispeten geç girmesine rağmen, yeni piyasaya sürülen Ethos-U55 microNPU, gömülü pazara kıyasla benzersiz bir öneme sahiptir. Mobil SoC'lerdeki daha büyük Ethos-N serisi ile karşılaştırıldığında, alanı ve güç tüketimi çok daha düşüktür.
Ethos-U55, 32 kanaldan 256 MAC'a genişletilebilen ve Cortex-M serisi NPU ile birleştirilmesi gereken küçük bir NPU'dur.
ARM, mikro mimarinin ana detaylarından bahsetmedi, ancak N serisi ürünlerde gördüğümüz bazı şeyler de dahil olmak üzere, küçük bir bellek ayak izine sahip, alan ve enerji verimliliğine odaklanan, oldukça aerodinamik bir tasarım olduğu görülebilir. Ağırlık Dekompresyonu gibi özellikler.
Yine de, işlev olarak N serisinden çok farklı değildir, çünkü IP zaten M serisi CPU'yu içermektedir. Mimarisinin NPU'dan farklı olduğu söyleniyor (ağabeyle ilgisi yok) ve özellikle düşük güç kullanım durumları için tasarlandı.
Alan boyutu açısından, U55'in en küçük 32 MAC uygulaması M55'in yaklaşık iki katıdır. Burada verilecek kesin bir sayı yoktur, aslında tartışma milimetrenin karesi kesiridir.
Önceki nesil çözümle karşılaştırıldığında, M55 ve U55 kullanan bu tür sistemlerin performans iyileştirmesi, çok önemli bir adımlama işlevi iyileştirmesi anlamına gelir. Cortex-M7 tabanlı sistemlerle karşılaştırıldığında ARM, 50 kat performans artışı ve 25 kat enerji verimliliği iyileştirmeleri getiriyor.
Yeni IP'nin mevcut alanlarına gelince, ARM çeşitli gömülü sistemleri (çoğunlukla mevcut yonga alt sistemleri) dört gözle bekliyor. Örneğin, mobil cihazlarda, üreticiler iş yüklerini optimize etmek için cep telefonlarındaki parmak izi sensörlerinde, sesli asistanlarda (gerçek zamanlı izleme komutları) ve hatta RF sistemlerinde (anten ayarı gibi) kullanabilir.
Günümüzün mobil cihazlarında, makine öğrenimi işlevlerinden yararlanabilecek yüzlerce M serisi CPU vardır ve bunların çoğu, kullanıcılar için tamamen şeffaftır.
Şu anda ARM, M55 ve U55'in yetkilendirmesini büyük ortaklara açtı ve önümüzdeki birkaç ay içinde daha geniş bir müşteri tabanına açacak. Nihai ürünün, üreticinin ikincil geliştirmesinden iki yıl sonra piyasaya girmesi bekleniyor.
