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배터리 구동 AI 장치에 대한 주요 사항:
- 배터리 구동 장치는 성능 향상을 위해 인공지능(AI)을 채택하고 있습니다.
- 엣지에서 작동하는 AI 장치는 전력 소모가 심해야 합니다.
- 이러한 추세를 활용하는 장치는 와 함께 다양한 하위 시스템과 기능이 있지만 모두 포괄적인 보안 기능을 포함해야 합니다.
As technology AI가 배터리 구동 장치에 통합되어야 하는 필요성은 에너지 효율성의 혁신을 요구할 뿐만 아니라 장치가 환경과 상호 작용하는 방식을 재구성하여 더 스마트하고 더 상호 연결된 세상을 촉진합니다.
개요
인공지능을 생각해보면, 6세대 자율비행기Walk Through California 프로그램, 사물의 산업 인터넷, 그리고 물론 ChatGPT 등이 자주 떠오르는 주제입니다. 스펙트럼의 반대쪽 끝에는 스스로 서비스를 제공하는 장치가 있습니다. "가장자리" - 전자 시스템이 인터페이스와 인터페이스하는 곳 현실, 물리적 인 배터리 구동식 AR/VR 안경, 공장 자동화, 원격 모니터링 장치는 물론 착용자의 심장 박동, 혈압 또는 기타 의료 매개변수를 측정하는 웨어러블 장치 등이 있습니다. 이러한 종류의 장치는 작아야 하며 무엇보다도 다음을 사용해야 합니다. 절대적으로 가능한 최소한의 전력.
AI 처리를 장치 자체 내에서 현지화함으로써 설계자는 전력, 성능 및 공간과 관련된 전통적인 제약을 극복하여 진정한 자율형 모바일 장치의 새로운 시대를 가능하게 합니다.
이를 위해 OEM은 기존 컴퓨터 알고리즘을 신경망 배열로 대체하고 있습니다. 아이디어는 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 공간과 전력을 절약하십시오. 하지만 지금까지, 이것은 의미할 것이다 장치는 클라우드를 통해 AI 서버와 통신해야 합니다. 하지만 이는 대기 시간을 유발할 뿐만 아니라, 비자 면제 프로그램에 해당하는 국가의 시민권을 가지고 있지만 그것은 것 또한 무게와 크기가 증가하고 너무 많은 전력을 소비합니다. 정확하게 디자이너들이 피하려고 했던 상황. 이 솔루션은 Ambiq의 AI와 같은 AI가 내장된 초저전력 모놀리식 칩을 사용합니다. Apollo5 시리즈는 배터리 구동 AI 애플리케이션을 목표로 합니다.
Apollo510 MCU 개요
Ambiq의 보도 자료[1]에 설명된 대로 Apollo510은 성공적인 Apollo MCU 시리즈 중 최신 제품입니다. Apollo4 Plus 제품군. 최근에 소개된 임베디드 월드 컨퍼런스, 새 장치는 Apollo5 SoC 제품군의 첫 번째 구성원입니다. 모놀리식 장치는 AI 및 기계 학습 워크로드를 처리하는 동시에 통신사 수준의 음성 애플리케이션, 상시 음성/센서 처리, 복잡한 그래픽을 처리할 수 있습니다.
Apollo510의 특징은 다음과 같습니다. 팔 Cortex-M55 Arm Helium을 탑재하여 장치는 최대 250MHz의 처리 속도를 달성할 수 있으며, 이전 Apollo 장치에 비해 30배 더 나은 전력 효율성과 10배 더 빠른 성능을 제공하는 동시에 대기 시간을 4배 향상시키는 동시에 다음을 사용하여 장치를 지원합니다. 힘의 절반만. 다른 설계 기반에는 3.75MB의 온칩 NVM과 500MB의 온칩 SRAM이 포함되며, 추가로 최대 XNUMXMB/s의 고대역폭 인터페이스를 제공하여 OEM 제품 설계자가 선택할 수 있는 모든 오프칩 메모리를 효율적으로 활용할 수 있습니다. 고용.
Ambiq의 Apollo510은 마이크로 컨트롤러 기능에 획기적인 발전을 가져왔으며, 특히 효율성이나 기능을 저하시키지 않으면서 차세대 AI 강화 장치를 구동하는 역할을 강조합니다.
Apollo510 에너지 및 컴퓨팅 비교. 이미지 출처. 앰비크
AI가 있든 없든 배터리 구동 장치의 필수 요소는 의 소비이다 가능한 가장 낮은 전력량. 이를 위해 Ambiq의 CTO이자 설립자인 Scott Hanson은 다음과 같이 말합니다. “Ambiq에서는 배터리 구동 장치의 지능과 정교함을 공격적으로 높이고 있는 고객을 지원하기 위해 전력 소비를 최적화하기 위해 독점 SPOT 플랫폼을 추진했습니다. 올해 새로운 Apollo510 MCU는 우리가 만든 제품 중 가장 에너지 효율적이면서 동시에 최고 성능을 자랑하는 제품입니다.”
더 많은 통찰력을 얻으려면 Apollo510 MCU의 기능과 영향에 대한 외부 토론을 시청하세요.
엔드포인트에서 작동
As Hanson이 설명하는 ipXchange 비디오[2]에서, 클라우드 기반 AI는 엄청날지 모르지만 그에게 더 큰 이야기는 종점에서 일어나고 있습니다. 엔드포인트에서 작동하는 스마트 센서 및 스마트 시계와 같은 장치는 다양한 목적으로 AI 추론을 실행할 수 있어야 합니다. 그건 디자이너의 상상력이 더욱 빨라질 것입니다. 이것이 Apollo5가 목표로 삼는 곳입니다.
엔드포인트 처리에 대한 이러한 전략적 초점은 홈 자동화 시스템에서 정교한 상태 모니터링 기술에 이르기까지 최신 스마트 장치에서 기대되는 반응적이고 직관적인 상호 작용을 달성하는 데 필수적입니다.
Apollo510은 이전에 필요했던 것보다 3~15배 더 적은 주기로 AI 및 DSP 워크로드를 실행할 수 있기 때문에, 차례로 3에서 15까지의 시간이 더 효율적입니다., 요구하는 작업당 전력이 훨씬 적습니다.
Apollo510의 용량은 최소한의 전력 사용으로 향상된 성능을 제공하므로 참조 비디오에서 언급된 것처럼 엔드포인트 애플리케이션에 이상적입니다. 이러한 기능은 실시간 처리와 에너지 효율성이 가장 중요한 최신 IoT 장치에 매우 중요합니다.
메모리 때문에 칩 외부로 나가지 마세요
다이에서 메모리에 액세스하면 거대한 해당 메모리가 다른 다이에 저장되더라도 에너지 비용 하는 것입니다 AI 엔진과 직접 긴밀하게 공동 패키지되어 있습니다. 그러나 디자이너가 Apollo510을 활용한다면 do Ambiq 장치의 기본 메모리보다 더 많은 메모리가 필요한 경우 다양한 메모리 인터페이스를 선택할 수 있습니다.
상당한 온칩 메모리를 통합하기 위한 Apollo510의 아키텍처 접근 방식은 수요가 많은 애플리케이션을 효율적으로 실행하는 능력에서 중요한 요소 역할을 하며 저전력 MCU 설계에서 Ambiq의 리더십을 유지합니다.
현재로서는 마이크로 MPU가 없습니다.
MPU는 다이에서 많은 공간을 차지합니다., 및 그들 Apollo510의 향후 사용 사례 중 상당수에는 필요하지 않습니다. 그러나 일부 OEM은 더 복잡한 신경망을 실행해야 하며 Apollo5 제품군의 향후 구성원은 요구 사항을 충족하기 위해 MPU를 배포할 것입니다. 마찬가지로 이 장치의 이전 제품에는 Bluetooth 기능이 있었지만 Apollo5 제품군의 첫 번째 제품인 이 제품에는 Bluetooth 기능이 필요하지 않습니다. 많은 디자인에서 Bluetooth 기능이 필요하지 않기 때문입니다.
보안
Ambiq의 강화 자신의 secureSPOT 플랫폼인 Apollo510은 PUF(물리적 복제 방지 기능), 변조 방지 OTP 및 보안 주변 장치와 함께 Arm TrustZone 기술을 사용합니다. 이러한 중요한 기능을 통해 Apollo510을 통해 설계자는 신뢰할 수 있는 실행 환경(TEE)을 보다 빠르고 원활하게 구축할 수 있습니다. 안전해야합니다., 강력한 응용 프로그램.
이러한 보안 조치를 강화하는 것은 디지털 보안이 가장 중요한 시대에 사용자 데이터를 보호하고 장치 무결성을 보장하는 데 있어 증가하는 과제에 대한 직접적인 대응입니다.
고객을 돕기 위한 소프트웨어 개발
신경망이 구축된 후에만 변형 과정이 시작됩니다., 그리고 그것 그런 다음 Hanson이 베어 메탈 하드웨어라고 부르는 하드웨어 엔지니어들에게 사랑받는 매력적인 옛 용어에 직접 적용될 수 있습니다. 회사는 설계자의 작업을 지원하기 위해 라이브러리와 유틸리티를 제공합니다.
회사 공급 AI 개발 키트도 유용한 참조 설계로 사용할 수 있습니다. Ambiq이 자체적으로 설계한 오픈 소스 신경망을 기반으로 에 명중 음성 향상을 포함하여 현재 가장자리에서 추구되고 있는 많은 인기 주제입니다. 회사는 OEM 설계자가 이러한 키트를 출발점으로 사용하고 이를 기반으로 구축하기를 희망합니다.
도전과 기회
AI는 원격 서버에서 바로 가장자리로 내려옵니다. 전 세계 디자이너들은 이제 막 가능성을 탐구하기 시작했습니다. 그거야. 세계는 최초의 킬러 앱을 기다리고 있습니다.
Apollo5 제품군과 현재 및 미래의 경쟁자 뿐만 아니라 아주 적은 양의 전력을 소비하지만 정교한 설계자조차 할 수 없는 엄청난 양의 특수한 계산 능력을 자랑합니다. 지금 하는데 사용될. 일부 OEM은 구식 클래식 계산 알고리즘을 고수하려는 유혹을 받을 수 있습니다.
그들은 아마도 ~을 선택하다 이러한 장치를 단지 강력한 새로운 근육으로 사용하여 구식 프레임을 되살리고 AI를 사용할 기회를 완전히 활용하지 마십시오.
따라서 여기서의 과제는 다음이 아닙니다. 머리말 Ambiq과 같은 회사, 누구 번영하거나 매각될 것입니다., 주주들에게 큰 이익이 됩니다. 위험 여기에서 지금 확인해 보세요. AI 호랑이의 꼬리를 잡지 못하면 쇠퇴하는 기업들에게 말이다.
또한 이 동영상은 저전력 장치의 AI 통합의 역동적인 환경을 다루며, 기술이 지속적으로 발전하고 새로운 시장으로 확장함에 따라 중요한 고려 사항인 성능과 에너지 효율성의 균형을 맞추는 과제를 강조합니다.
최대 포장
ChatGPT가 모든 헤드라인을 장식할 수 있지만, 많은 일이 일어나고 있어요 가장자리와 그 너머. AI가 손동작을 해석해 준다. a 장치 사용자는 작고 눈에 거슬리지 않는 음성 명령 및 인벤토리 사용자 신체 판독값을 분석합니다. 웨어러블 패치 및 신체 임플란트.
그러나 전력은 제한 요소이며 모든 마이크로와트가 중요합니다. 동일한 장치에 내장되어 있더라도 외부 메모리에 대한 참조는 전력을 낭비합니다. 서버 기반 AI에 대한 언급은 불가능합니다. 그렇기 때문에 Apollo510과 같은 장치는 자급자족하고, 가능한 한 많은 것을 하나의 다이에 수용하고 외부 요소에 대한 가장 효율적인 연결을 포함합니다.
참조 :
- Ambiq Apollo510은 엔드포인트 AI를 활용하기 위해 30배 향상된 전력 효율성을 제공합니다. https://ambiq.com/news/ambiq-apollo510-delivers-30x-power-efficiency-improvement-to-unleash-endpoint-ai/
- ipXperience 팟캐스트: https://www.youtube.com/watch?v=Fan7MdyS36o
주요 용어집:
- OTP. 일회성 암호
- DSP. 디지털 신호 처리
- GPU. 그래픽 처리 장치