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为AI 驱动型嵌入式系统加速,AMD发布第二代Versal自适应SoC

  智慧零售场景中的无收银员支付、库存管理,智慧工厂中的机器视觉、预测性维护,交通场景中的ADAS、自动驾驶,智慧城市场景必不可少的安全终端、智能电网,智慧医疗领域的手术机器人、智慧成像与诊断……

  很明显,AI已无处不在。为了支持这些AI场景,企业不仅要在服务器、PC端做计算加速部署,在边缘和工作站场景,也必须有端到端的加速产品组合。

  Versal 系列器件扩展再升级

  近日,AMD 宣布以全新第二代Versal系列器件扩展自适应片上系统( SoC )产品组合,推出全新第二代 Versal AI Edge 系列和第二代 Versal Prime 系列自适应 SoC,其将预处理、AI 推理与后处理集成于单器件中,能够为 AI 驱动型嵌入式系统提供端到端的加速。

  据悉,第二代 Versal 系列产品组合中的首批器件以第一代为基础进行构建,凭借强大的全新 AI 引擎,预计每瓦 TOPS 较之初代 Versal AI Edge 系列器件提升至多 3 倍,同时全新高性能集成 Arm® CPU 预计可提供比第一代 Versal AI Edge 和 Versal Prime 系列器件至高 10 倍的标量算力。

  “边缘端正在发起一场新的计算革命,无论是功耗还是尺寸,都面临着诸多挑战。而AMD的Versal™ 和Zynq™ 产品可以支持更多场景应用,满足更高阶段的计算需求。”AMD自适应与嵌入式计算事业部( AECG ) Versal产品营销总监Manuel Uhm在媒体采访中表示,边缘端应用必须具备实时响应能力,还要考虑产品的长生命周期问题,包括信息安全、功能安全和可靠性等,所以对人工智能驱动的嵌入式系统有着严格的要求,必须在算力层面进行加速,才能真正实现全系统的实时。

  面对嵌入式系统带来的单芯片智能性,AMD主推两个系列的产品。一个是第二代的Versal AI Edge系列,面向AI驱动型嵌入式系统;还有一个系列是,第二代Versal Prime系列,面向经典嵌入式系统。这两个系列产品中,无论是使用什么样的类型,不管是有AI的,还是没有AI的,都可以实现高达10倍的标量计算。

  一站式加速体验

  大体来看,AI驱动型嵌入式系统一般涉及三个阶段,包括:预处理、AI推理、后处理。在预处理阶段,会涉及传感器处理与融合、数据调节等,要用到可编程逻辑。同样,在嵌入式系统与环境实时交互过程中,也需要通过可编程逻辑才能实现灵活的实时处理并增强确定性,同时还要能够连接到任意传感器和任意接口。

  但在现实应用中,没有一类处理器能针对上述三个阶段进行全面优化,这意味着企业需要采用多芯片解决方案来应对不同AI阶段的挑战。而多芯片解决方案会带来一个直接的问题,就是开销巨大。

  从整个嵌入式系统的部署来考虑,多芯片方案还会带来很多的限制,比如:更高的功率需求和供电复杂性;更高的占板面积和终端的系统尺寸;更高的外部内存需求;还有芯片间的凸性带来的时延增加。由于板卡上面会有更多的组件,也就会有更多的安全漏洞和可能的故障点,更多的组件意味着更大的报废挑战。另外,还需要更多的板卡设计时间与工作量,这些都拉低了生产率。

  通过AMD可编程逻辑可以实现世界领先的自适应计算。AMD最新推出的第二代Versal自适应的SoC,除了可以具备同样的AI引擎以外,还能够实现高达2倍的TOPS每瓦。

  以斯巴鲁为例,斯巴鲁有一个EyeSight这样的视觉系统,可以支持碰撞前制动、车道偏离预警、自适应巡航控制和车道保持辅助。他们之所以选择使用第二代Versal AI Edge系列产品,就是希望借助AI来解决低时延的问题,同时满足高吞吐量以及高精度需求。

  Versal AI Edge不仅很好地解决了数据的实时处理问题,还能满足车载的功能安全需求。比如:利用在可编程逻辑中实现的反馈IP,斯巴鲁的下一代EyeSight系统,可以实时修改摄像头的传感器参数,他们希望在2030年实现没有致命的道路事故这样的安全目标。

  结论:

  AMD的最新发布让我们看到,AI创新的脚步正在加快,这种单芯片智能性的突破,彻底摒弃了以往构建多芯片处理解决方案的繁琐与复杂,从而催生了更小巧、更高效能的嵌入式AI系统。这一变革不仅提升了系统的集成度与性能,更为产品的快速上市提供了强大的潜能,让创新不再受限于技术实现的繁琐,而是能够更快速、更灵活地转化为现实生产力,推动整个行业向更高层次迈进。

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