domenica, Luglio 14, 2024
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Arm amplia il portafoglio Cortex-M  con Arm Cortex-M52 per portare l’intelligenza artificiale sui dispositivi endpoint più piccoli

Arm Cortex-M52Il nuovo Arm Cortex-M52 è il processore più piccolo, più ampio ed economico dotato della tecnologia Arm Helium, che offre funzionalità AI migliorate per dispositivi IoT a basso costo.

Arm annuncia Cortex-M52, progettato per applicazioni AIoT che richiedono un potenziamento nell’elaborazione del segnale digitale (DSP) e nelle prestazioni ML senza i costi generali degli acceleratori DSP e ML dedicati.

Cortex-M52 sbloccherà il potenziale per fornire ML su soluzioni informatiche integrate a prezzi inferiori rispetto a quanto è possibile oggi. Fornisce la flessibilità necessaria per adattarsi a un’ampia gamma di punti di prestazione e configurazioni, offrendo funzionalità DSP senza un’unità separata per risparmiare su area e costi. I flussi di sviluppo semplificati mettono l’intelligenza artificiale a portata di mano su un’unica toolchain e un’unica architettura collaudata.

L’intelligenza artificiale generativa (AI) e i modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM) stanno conquistando i titoli dei giornali, ma molti non si rendono conto di quanta intelligenza artificiale sia già implementata nei dispositivi embedded e abbia un impatto sulle applicazioni nelle nostre case, città e nell’industria: tutto ciò prende il nome di Artificial Intelligence of Things (AIoT).

L’intelligenza artificiale è fondamentale per comprendere i dati e consentire interazioni più fluide tra il mondo fisico e quello digitale. Con l’avanzare di questa tecnologia, l’intelligenza on-device viene implementata in dispositivi più piccoli, più sensibili ai costi e spesso alimentati a batteria, ai costi più bassi, con maggiore privacy e affidabilità grazie alla minore dipendenza dal cloud.​

Portare le funzionalità dell’intelligenza artificiale a una gamma più ampia di dispositivi IoT

Cortex-M52 include la tecnologia Arm Helium, che fornisce un significativo miglioramento delle prestazioni nelle applicazioni DSP e ML per dispositivi embedded piccoli e a basso consumo, rendendo possibile l’implementazione di algoritmi di inferenza ML a maggiore intensità di calcolo negli endpoint senza una NPU dedicata. La tecnologia Arm Helium è già stata implementata con successo nei prodotti edge, ma Cortex-M52 ora consente ai partner Arm di sfruttare questa capacità in dispositivi a basso costo e con maggiori vincoli energetici.

Estendendo la tecnologia Helium a una nuova classe di Cortex-M, Arm sta offrendo un cambiamento radicale nel calcolo a matrice e DSP su microcontrollori per dispositivi embedded più piccoli. Cortex-M52 fornisce un percorso di migrazione semplificato da Cortex-M33 e Cortex-M4, affrontando un’ampia gamma di applicazioni AIoT per consentire esperienze di interfaccia utente, voce e visione più ricche, come il controllo in ambito automobilistico e industriale, la manutenzione predittiva e la fusione di sensori indossabili. Cortex-M52 offre la flessibilità necessaria per adattarsi a un’ampia gamma di prestazione e configurazioni, fornendo funzionalità DSP senza un’unità di elaborazione separata, risparmiando sull’area del silicio e sui costi.



Fornire prestazioni ottimali e scelta di costi con una solida sicurezza

Cortex-M52 estende la linea Armv8.1-M Cortex-M (che include Cortex-M55 e Cortex-M85) a un nuovo punto di efficienza, una pietra miliare fondamentale nel portare funzionalità ML ai microcontrollori. Fornisce l’area più bassa e potenzia l’implementazione di qualsiasi Cortex-M abilitato per Helium, offrendo scelta ai partner di silicio che desiderano scendere a compromessi in termini di prestazioni e costi.​ Gli sviluppatori possono beneficiare di un aumento delle prestazioni sia ML che DSP, con un aumento delle prestazioni fino a 5,6 volte per ML e aumento delle prestazioni fino a 2,7 volte per l’elaborazione del segnale digitale rispetto alle precedenti generazioni Cortex-M.​

La sicurezza rimane fondamentale nei dispositivi, soprattutto quando impiegati su larga scala, e Cortex-M52 implementa le più recenti estensioni di sicurezza per Armv8.1-M, ​​tra cui PACBTI e la tecnologia Arm TrustZone, che offre una migliore mitigazione delle minacce software. Inoltre, Cortex-M52 accelererà il percorso verso il silicio di livello 2 certificato PSA, consentendo la prossima generazione di dispositivi certificati PSA. Gli ultimi core Armv8.1-M (inclusi Cortex-M55 e Cortex-M85) offrono anche funzionalità di sicurezza funzionale migliorate che sono cruciali in molte applicazioni di controllo automobilistico e industriale. Cortex-M52 offre questi pacchetti e funzionalità di sicurezza estesi per aiutare i partner a raggiungere la certificazione FuSa più velocemente e più facilmente, rispetto alla generazione precedente di Cortex-M implementata in queste applicazioni.

Arm Cortex-M52: Block Diagram

Semplificazione dello sviluppo dell’intelligenza artificiale per i dispositivi endpoint più piccoli

Gli sviluppatori embedded tradizionali sono alle prese con le competenze matematiche, di analisi dei dati, di toolchain e di programmazione necessarie per l’intelligenza artificiale. L’abilitazione degli sviluppatori è fondamentale se vogliamo vedere un aumento dell’utilizzo AIoT e con Cortex-M52 Arm fornisce le caratteristiche e le capacità critiche richieste oggi in un flusso di sviluppo moderno.

Storicamente, per ottenere le prestazioni ML e DSP offerte da Cortex-M52 sarebbe stata necessaria la combinazione di una CPU, un DSP e una NPU, il che significa che una volta costruito l’hardware, gli sviluppatori avrebbero dovuto scrivere, eseguire il debug e ottimizzare il codice per i chip con tre catene di strumenti separate, tre compilatori, tre debugger e così via. Con questa soluzione, Arm sta portando l’intelligenza artificiale a portata di mano su un’unica toolchain e un’unica architettura collaudata con il portafoglio Arm Cortex-M standard di settore e facile da usare. Ciò garantisce un flusso di sviluppo unificato per carichi di lavoro tradizionali, DSP e ML, mentre l’integrazione e le ottimizzazioni specifiche per i principali framework di machine learning garantiranno che gli sviluppatori abbiano un’esperienza fluida e ottengano le migliori prestazioni da qualsiasi Cortex-M.

Cortex-M52 è completamente compatibile a livello software con Cortex-M55 e Cortex-M85, consentendo agli sviluppatori di trarre vantaggio e sfruttare il crescente ecosistema di software e strumenti attorno a Helium, nonché le librerie software gratuite e un’ampia base di conoscenza dell’ecosistema dei partner. Per contribuire a semplificare e accelerare l’IoT e il processo di sviluppo integrato, Cortex-M52 sarà disponibile anche su Arm Virtual Hardware, l’offerta basata su cloud che consente lo sviluppo di software in anticipo rispetto al silicio.

Distribuzione dell’intelligenza artificiale nell’intero spettro di casi d’uso AIoT

L’AIoT funziona su Arm e l’azienda, insieme ai propri partner, ha identificato la necessità di portare le prestazioni di elaborazione DSP e ML in applicazioni embedded a basso consumo a un costo e un punto di accessibilità migliori per il mercato. La CPU Cortex-M52 offre livelli più elevati di prestazioni di inferenza AI sui dispositivi più piccoli, consentendo al settore di scalare ulteriormente le implementazioni dei dispositivi IoT.