Η Τεχνητή Νοημοσύνη (AI) επαναπροσδιορίζει γρήγορα τον ενσωματωμένο υπολογιστή για να παρέχει βασικούς οδηγούς για λύσεις επόμενης γενιάς σε τομείς όπως η ρομποτική, ο βιομηχανικός αυτοματισμός και οι ιατρικές συσκευές. Καθώς η επεξεργασία δεδομένων κινείται ολοένα και πιο ψηλά, μια πλατφόρμα με αποτελεσματική απόδοση τεχνητής νοημοσύνης, χαμηλή καθυστέρηση και υψηλή προσαρμογή έχει καταστεί αυστηρή απαίτηση σε διάφορους κλάδους της βιομηχανίας.
Η μονάδα συστήματος iW-RainboW-G58M της IWave (Εικόνα 1) βασίζεται στο FPGA SoC Agilex™ 5 της Altera, σχεδίαση τεχνητής νοημοσύνης με άλματα. Αυτή η συμπαγής μονάδα συνδυάζει την πρώτη αρχιτεκτονική FPGA της Altera που εισάγει τη λειτουργικότητα AI απευθείας στα Fabrics, επιτρέποντας έναν μοναδικό συνδυασμό ευελιξίας, υπολογιστικής ισχύος και αποδοτικότητας για ενσωματωμένα συστήματα που βασίζονται σε AI.
Εικόνα 1: Αρθρωτό σύστημα iWave iW-RainboW-G58M. Πηγή εικόνας: iWave)
Συμπαγής σχεδιασμός και ισχυρή δύναμη υπολογισμού
Συνολικές διαστάσεις IW-RainboW-G58M SoM 60 mm x 70 mm, ενθυλακωμένο B32A, προϊόντα της σειράς ™ SoC FPGA E με υποστήριξη Altera Agilex. Η σειρά των ενοτήτων χωρίζεται σε δύο ομάδες:
Ομάδα Α: A5E06AA/052A/043A/028A/013A SoC FPGA
Ομάδα Β: A5E065B/052B/043B/028B/013B/008B SoC FPGA
Η μονάδα Agilex™ Series 5 ενσωματώνει ασύμμετρο ετερογενές σύστημα επεξεργασίας, φέρει διπλούς πυρήνες Arm Cortex-A76 και διπλούς Cortex-A55 και επιτυγχάνει τη βέλτιστη ισορροπία μεταξύ απόδοσης και ενεργειακής απόδοσης. Τα ενισχυμένα μπλοκ DSP ενσωματωμένα με μπλοκ τανυστήρα AI επιταχύνουν τους φόρτους εργασίας βαθιάς εκμάθησης, ενώ οι πομποδέκτες GTS έως 28,1 Gbps PCIe ® X 8 και οι διεπαφές οθόνης όπως το HDMI και το DisplayPort παρέχουν συνδεσιμότητα υψηλής ταχύτητας για πολύπλοκες εφαρμογές πολυμέσων και AI.
Εργαλεία οικοσυστήματος και ανάπτυξης λογισμικού AI
Agilex™ Η απρόσκοπτη ενσωμάτωση της πλατφόρμας 5 με το κορυφαίο πλαίσιο τεχνητής νοημοσύνης (Εικόνα 2) απλοποιεί την ανάπτυξη προσαρμοσμένων λύσεων συλλογιστικής τεχνητής νοημοσύνης. Η πλατφόρμα υποστηρίζει το TennorFlow, το Pyr και το Open™ Toolkit με το FPGA AI Suite της Altera και το λογισμικό σχεδίασης Quartus ® Prime που βελτιστοποιεί το μοντέλο εκμάθησης σε βάθος για συλλογισμούς FPGA.
Εικόνα 2: Agile™ Ομαλή ενοποίηση πλατφόρμας και κορυφαίου πλαισίου AI. Πηγή εικόνας: iWave)
Με τη σουίτα Altera FPGA AI, όλοι οι προγραμματιστές, από μηχανικούς υλικού έως ειδικούς σε δεδομένα, μπορούν να δημιουργήσουν και να αναπτύξουν αποτελεσματικά βελτιστοποιημένους αγωγούς AI χρησιμοποιώντας γνωστές ροές εργασίας. Η σουίτα διασυνδέει επιτυχώς τη σχεδίαση FPGA με το πλαίσιο τεχνητής νοημοσύνης υψηλού επιπέδου, μειώνοντας τον χρόνο του προϊόντος στην αγορά, διατηρώντας παράλληλα ντετερμινιστική απόδοση και ενεργειακή απόδοση σε επίπεδο υλικού.
Cloud AI και Edge AI: A Balance
Στις σύγχρονες αρχιτεκτονικές, η επεξεργασία τεχνητής νοημοσύνης χωρίζεται σε επεξεργασία cloud και επεξεργασία ακμών (Εικόνα 3). Το Cloud AI προσφέρει τεράστια επεκτασιμότητα, αλλά συχνά αντιμετωπίζει καθυστερήσεις και περιορισμούς απορρήτου. Αντίθετα, το edge AI εκτελεί επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο τοπικά, επιτρέποντας άμεση λήψη αποφάσεων, ισχυρότερη προστασία ασφαλείας και συνεχή και σταθερή λειτουργία ακόμη και χωρίς σύνδεση δικτύου.
Εικόνα 3: Το Cloud AI είναι επεκτάσιμο, αλλά συχνά έχει περιορισμούς καθυστέρησης και απορρήτου. Το Edge AI εκτελεί επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο τοπικά για άμεση λήψη αποφάσεων, βελτιωμένη ασφάλεια και συνεχή λειτουργία ακόμη και χωρίς σύνδεση δικτύου. Πηγή εικόνας: iWave)
Σε μια υβριδική αρχιτεκτονική ανάπτυξης, οι κόμβοι ακμών χειρίζονται εργασίες ανάλυσης κρίσιμες για το χρόνο, ενώ το κέντρο δεδομένων συνοψίζει και επεξεργάζεται μεγαλύτερα σύνολα δεδομένων για ανάλυση τάσεων ή προγνωστική μοντελοποίηση.- g. Το iW-RainboW-G58M έχει σχεδιαστεί για αυτό το υβριδικό μοντέλο, επιτρέποντας ευέλικτο υπολογισμό στην άκρη και απρόσκοπτη ενσωμάτωση με την υποδομή cloud.