從雲端走向邊緣 Xilinx擴張ACAP市場版圖

作者 : Judith Cheng,EE Times Taiwan

賽靈思宣布推出Versal AI Edge系列產品,將其異質運算自適應運算加速平台(ACAP)的勢力範圍從雲端擴張至邊緣AI市場。

無所不在的人工智慧(AI)如今已經從雲端往下滲透至各個應用領域的終端設備,能支援賦予這些終端設備更高智慧的AI運算任務,又具備低延遲、低功耗以及安全(隱私)保障的所謂邊緣AI晶片解決方案,據估計在2025年可達到650億美元的市場規模,是資料中心晶片市場的三倍,龐大的商機已然成為各家CPU/GPU/MCU業者的兵家必爭之地;而現在FPGA龍頭賽靈思(Xilinx)也要加入這場競爭,宣布推出Versal AI Edge系列產品,將其異質運算自適應運算加速平台(ACAP)的勢力範圍擴張至邊緣AI市場。

賽靈思Versal AI Edge系列資深產品線經理Rehan Tahir表示,該公司在2018年問世的Versal ACAP系列產品,最先推出的是鎖定雲端資料中心以及連網應用的Core和Prime系列,接著又推出高階版本的Premium;「先有這些是非常重要的,因為我們首先需要非常強大的雲端和網路,然後現在我們又把這個架構帶到了邊緣。」他指出,Versal AI Edge系列是一種能在邊緣運作、實現最佳化單位功耗性能的微型ACAP,而最需要此類方案的應用實例包括智慧(機器)視覺、無人機、協作機器人,以及車用領域的先進駕駛輔助系統(ADAS)、自動駕駛,另外還有將AI導入醫學診斷與分析的新一代內視鏡、超音波等醫療成像技術。

Tahir進一步解釋,新產品透過AI引擎-機器學習(AI Engine-ML,AIE-ML)創新架構,還有將全新加速器RAM (參考下圖)與強化記憶體層級整合,以因應不斷演進的AI演算法,取得了比GPU高4倍的效能功耗比,以及更低的延遲。在運算密度方面,相較於賽靈思的Zynq系列UltraScale+ MPSoC,Versal AI Edge元件號稱可提供十倍的運算密度來達成整體應用加速,實現更智慧的自動化系統。此外,新元件支援多種安全標準,包含IEC 61508工業標準、DO-254/178航空電子設備標準,以及ISO 26262車用規格標準。

 

 

Versal AI Edge系列延續採用7nm製程,並為達成低延遲AI運算而進行微型化,其功率效益(power efficiency)號稱低至6W,並支援邊緣應用所需的安全保障措施。作為一款搭載多樣化處理器的異質平台,不僅將運算引擎與演算法相匹配,也具備用於嵌入式運算的純量引擎(scalar engine),以及用於感測器融合與硬體自行調適能力的靈活應變引擎;此外,新元件具有能支援AI推論達479 (INT4) TOPS的智慧引擎,賽靈思表示,此特性是針對邊緣應用的ASSP和GPU無法比擬,同時也可支援視覺、雷達和光達處理與以軟體定義的無線電等高級訊號處理作業負載。

在連結功能方面,Versal AI Edge系列支援從LPDDR-4266、32Gb/s收發器到邊緣應用所需的必要協議,以及40G多速率乙太網路、配備CCIX的PCIe Gen4與可支援800萬像素解析度以上視覺感測器的原生 MIPI;Tahir強調,從感測器到AI、再到即時控制的連結對於實現Level 2以上的ADAS 至關重要。此外,賽靈思也為開發人員提供了軟硬體工具平台,提供可輕鬆入門Versal平台設計的方法,包括硬體開發人員適用的Vivado、軟體開發人員適用的Vitis統一軟體平台與資料科學家適用的Vitis AI,以及為開發平台的目標應用所提供的領域專用操作系統、框架和加速函式庫。Versal AI Edge預計將在2022 年上半年開始出貨。

 

 

 

 

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