如今，半導(dǎo)體廠商也正在越來(lái)越多將自身的資源和能力聚焦到邊緣計(jì)算領(lǐng)域。
日前，自適應(yīng)計(jì)算領(lǐng)先企業(yè)賽靈思公司召開(kāi)線上發(fā)布會(huì)宣布推出Versal AI Edge系列產(chǎn)品，其旨在支持從邊緣到終端的AI創(chuàng)新。這是一款自適應(yīng)SoC，主要應(yīng)用在汽車(chē)、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域中使用。
根據(jù)賽靈思Versal AI Edge系列高級(jí)產(chǎn)品線經(jīng)理Rehan Tahir在會(huì)上的介紹，Versal AI Edge系列可提供較之GPU 4倍的AI單位功耗性能，以及較之上一代自適應(yīng)SoC 10倍的計(jì)算密度，是面向下一代分布式智能系統(tǒng)的全球最具可擴(kuò)展性且靈活應(yīng)變的產(chǎn)品組合。
據(jù)悉，Versal Edge AI已經(jīng)向客戶提供了資料，計(jì)劃在2021下半年為客戶提供工具，并在2022年上半年提供早期試樣和量產(chǎn)芯片。
將Versal ACAP 帶到邊緣
邊緣計(jì)算技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)正在加速形成。不斷發(fā)展的邊緣應(yīng)用需求層出不窮，例如計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、電信無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)駕駛等等領(lǐng)域都在掀起新一輪邊緣計(jì)算應(yīng)用浪潮。
雖然目前只有10%的數(shù)據(jù)是在數(shù)據(jù)中心之外生成的，但有報(bào)告顯示，到2025年，70%以上的數(shù)據(jù)將來(lái)自核心數(shù)據(jù)中心或云之外。這些數(shù)據(jù)需要由具有強(qiáng)大計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)功能的邊緣系統(tǒng)在本地就近處理，以便以非常低的延遲以近乎實(shí)時(shí)的方式生成分析報(bào)告和商業(yè)見(jiàn)解。
不過(guò)，邊緣計(jì)算在發(fā)展的過(guò)程中遇到了一些挑戰(zhàn)，或者可以理解為發(fā)展過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)的特征。Rehan Tahir認(rèn)為，這些特征主要表現(xiàn)為四個(gè)部分——低時(shí)延、AI算力、低功耗以及安全和保密，這四者是邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)自主非常重要的組成部分，也是邊緣區(qū)別于工業(yè)和IoT的一個(gè)主要特點(diǎn)，也就是用資源來(lái)支持邊緣的自主，使它能夠獨(dú)立于云端。
鑒于此，賽靈思近年來(lái)一直在從上面幾個(gè)部分突破邊緣計(jì)算領(lǐng)域的桎梏。其最新推出的Versal AI Edge系列產(chǎn)品就上述能力聚合的體現(xiàn)。
事實(shí)上，賽靈思Versal AI Edge脫胎于其在2018年引入的Versal ACAP，當(dāng)時(shí)就推出的了Versal Core和Prime系列，用于云端和網(wǎng)絡(luò)；隨后又推出了Versal Premium，用于高端的云和網(wǎng)絡(luò)；然后再將這個(gè)架構(gòu)帶到了邊緣。
據(jù)Rehan Tahir介紹，現(xiàn)在賽靈思用這些異構(gòu)的架構(gòu)推出新一代的Versal AI Edge系列產(chǎn)品，其實(shí)是一種微型的ACAP，能夠在邊緣工作，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的單位功耗性能。
Versal AI Edge的優(yōu)勢(shì)：?jiǎn)挝还?，?jì)算密度和可擴(kuò)展性
此次，賽靈思針對(duì)邊緣市場(chǎng)推出的Versal AI Edge自適應(yīng)計(jì)算加速平臺(tái)（ACAP）可為多種應(yīng)用提供智能功能，包括具備最高級(jí)別功能安全性的自動(dòng)駕駛、協(xié)作性機(jī)器人、預(yù)測(cè)性工廠以及醫(yī)療系統(tǒng)。
Versal AI Edge系列采用業(yè)經(jīng)量產(chǎn)驗(yàn)證的7nm Versal架構(gòu)，并針對(duì)低時(shí)延AI計(jì)算進(jìn)行微型化處理，其功效水平低至6瓦且符合邊緣應(yīng)用中的安全與保密要求。
Rehan Tahi表示，Versal AI Edge采用了AI引擎陣列，與英偉達(dá)的Jetson AGX Xavier GPU相比，具有4倍AI單位功耗性能的優(yōu)勢(shì)。
這主要是因?yàn)橘愳`思采用了專為機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化的AI引擎?？商峁┹^之以往AI引擎4倍的機(jī)器學(xué)習(xí)算力，同時(shí)還集成了全新加速器RAM與增強(qiáng)的存儲(chǔ)器層級(jí)，以應(yīng)對(duì)不斷演進(jìn)的AI算法。這些架構(gòu)創(chuàng)新隨之帶來(lái)的是相比GPU高達(dá)4倍的單位功耗性能和更低時(shí)延，進(jìn)而使得邊緣器件的功能更為強(qiáng)大。
Rehan Tahir提到，Versal AI Edge與英偉達(dá)Jetson AGX Xavier同為最優(yōu)配置的情況下，Versal AI Edge的單位功耗性能是Jetson AGX Xavier的4.4倍。而在其他配置下，Versal AI Edge也占有功耗性能優(yōu)勢(shì)。
在具體應(yīng)用中，相比于Zynq UltraScale+MPSoC，Versal AI Edge器件能夠提供10倍計(jì)算密度。從而讓Versal AI Edge器件能從傳感器到AI再到實(shí)時(shí)控制進(jìn)行整體應(yīng)用加速。此外，Versal AI Edge還支持多種安全標(biāo)準(zhǔn)，包括工業(yè)（IEC 61508）、航空電子（DO-254/178）以及汽車(chē)（ISO 26262），助力供應(yīng)商達(dá)到ASIL C隨機(jī)硬件完整性和ASIL D系統(tǒng)完整性等級(jí)。
據(jù)Rehan Tahir分享，Versal AI Edge可用于ADAS與自動(dòng)駕駛的各個(gè)方面。Versal AI Edge系列能夠令引擎匹配于算法，以標(biāo)量引擎進(jìn)行嵌入式計(jì)算、人機(jī)交互等；自適應(yīng)引擎則支持汽車(chē)的各類(lèi)傳感器融合；智能AI、DSP引擎則可以進(jìn)行AI推斷、處理雷達(dá)/激光雷達(dá)等高級(jí)信號(hào)等。
Rehan Tahir強(qiáng)調(diào)，Versal AI Edge是全球最靈活且可擴(kuò)展的邊緣平臺(tái)。而且Versal AI Edge也是唯一一個(gè)支持從0-100+TOPS算力區(qū)間的邊緣AI芯片。其他的平臺(tái)都在部分算力區(qū)間上存在空白，需要多個(gè)芯片聯(lián)動(dòng)才能支持全算力區(qū)間。Versal AI Edge單一平臺(tái)就可以滿足客戶的各類(lèi)需求，可以使部署更加靈活，并在功耗和成本上更具優(yōu)勢(shì)。
由于當(dāng)前AI芯片迭代迅速，賽靈思也為Versal AI Edge提供OAT軟硬件更新。Rehan Tahir表示：“這進(jìn)一步提升了產(chǎn)品壽命?！?
結(jié)語(yǔ)
邊緣端市場(chǎng)機(jī)遇正呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，從2021年到2025年，用于這些獨(dú)特應(yīng)用的AI芯片組市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將增加一倍以上。
賽靈思Versal AI Edge系列是專為AI任務(wù)所打造的設(shè)計(jì)，聚焦性能加速的同時(shí)還保持了可擴(kuò)展性和低功耗，是一款能夠應(yīng)對(duì)這些重要市場(chǎng)的引人矚目的解決方案。