Arm 為小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上的 AI 添加了新的 Cortex-M 處理器

Arm 在其 Cortex-M 產(chǎn)品組合中推出了一款新處理器，可在資源有限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上實現(xiàn)高級 AI 功能。 全新 Cortex-M52 聲稱是采用 Arm Helium 技術(shù)的體積最小、面積最小且經(jīng)濟高效的處理器，使開發(fā)人員能夠在單個工具鏈上使用簡化的開發(fā)流程添加 AI 功能。

Arm 在聲明中表示，Cortex-M52 專為 AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）應(yīng)用而設(shè)計，這些應(yīng)用需要提升數(shù)字信號處理 (DSP) 和 ML 性能，而無需專用 DSP 和 ML 加速器的成本開銷。 在設(shè)備中部署 Arm Helium 技術(shù)可顯著提升小型低功耗嵌入式設(shè)備的 DSP 和 ML 應(yīng)用的性能，從而可以在端點中部署更多計算密集型 ML 推理算法，而無需專用的 NPU（神經(jīng)處理單元） 。

Helium 技術(shù)已在網(wǎng)絡(luò)遠端的產(chǎn)品中成功實施，但 Cortex-M52 現(xiàn)在使 Arm 合作伙伴能夠?qū)⒃摴δ軕?yīng)用到成本更低、功耗更受限的設(shè)備中。 Arm 表示，通過將 Helium 技術(shù)擴展到新型 Cortex-M，它正在為小型嵌入式設(shè)備的微控制器上的矩陣和 DSP 計算帶來重大改變。

Cortex-M52 提供了從 Cortex-M33 和 Cortex-M4 的簡化遷移路徑，可滿足各種 AIoT 應(yīng)用的需求，以實現(xiàn)更豐富的 UI、語音和視覺體驗，例如汽車和工業(yè)控制、預(yù)測性維護和可穿戴傳感器融合 。 該公司表示，Cortex-M52 提供了跨一系列性能點和配置進行擴展所需的靈活性，無需單獨的處理單元即可提供 DSP 功能，從而節(jié)省了芯片面積和成本。

ML 和 DSP 性能提升

Arm 表示，Cortex-M52 將 Armv8.1-M Cortex-M 系列（包括 Cortex-M55 和 Cortex-M85）擴展至一個新的效率點。 它提供了所有支持 Helium 的 Cortex-M 中面積和功耗最低的實現(xiàn)，為尋求性能和成本權(quán)衡的芯片合作伙伴提供了選擇。開發(fā)人員可以從 ML 和 DSP 性能的提升中受益，性能提升高達 5.6 倍 與前幾代 Cortex-M 相比，ML 性能提升，數(shù)字信號處理性能提升高達 2.7 倍。

新處理器實現(xiàn)了 Armv8.1-M 的最新安全擴展，包括 PACBTI（指針身份驗證和分支目標識別）和 Arm TrustZone 技術(shù)，該技術(shù)可提供增強的軟件威脅緩解功能。 此外，Cortex-M52 加速了 PSA 認證 2 級芯片的發(fā)展，實現(xiàn)了下一代 PSA 認證設(shè)備。

最新的 Armv8.1-M 內(nèi)核（包括 Cortex-M55 和 Cortex-M85）還提供許多汽車和工業(yè)控制應(yīng)用所需的增強功能安全特性。 與這些應(yīng)用中部署的上一代 Cortex-M 相比，Cortex-M52 提供了這些擴展的安全包和功能，可幫助合作伙伴更輕松地獲得 FuSa 認證。

使用單一工具鏈簡化人工智能開發(fā)

傳統(tǒng)嵌入式開發(fā)人員需要努力掌握人工智能所需的數(shù)學、數(shù)據(jù)分析、工具鏈專業(yè)知識和編程技能。 Arm 表示，開發(fā)人員支持對于促進 AIoT 出貨量的增長至關(guān)重要，而 Cortex-M52 正在提供當今現(xiàn)代開發(fā)流程所需的關(guān)鍵特性和功能。

在這方面，要實現(xiàn) Cortex-M52 提供的 ML 和 DSP 性能，以前需要結(jié)合 CPU、DSP 和 NPU，這意味著一旦構(gòu)建了硬件，開發(fā)人員就需要編寫、調(diào)試和調(diào)整代碼 對于具有三個獨立工具鏈、三個編譯器、三個調(diào)試器等的芯片。

但借助 Cortex-M52，借助 Arm Cortex-M 產(chǎn)品組合，可以通過單一工具鏈和單一經(jīng)過驗證的架構(gòu)實現(xiàn)人工智能。 這確保了傳統(tǒng)、DSP 和 ML 工作負載的統(tǒng)一開發(fā)流程，同時針對領(lǐng)先機器學習框架的特定集成和優(yōu)化確保開發(fā)人員可以獲得無縫體驗，從任何 Cortex-M 中獲得最佳性能。

Cortex-M52 與 Cortex-M55 和 Cortex-M85 完全軟件兼容，使開發(fā)人員能夠受益于并利用 Helium 周圍的軟件和工具生態(tài)系統(tǒng)，以及來自 Arm 合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)的免費軟件庫和知識庫。 該公司表示，Cortex-M52 也將在 Arm 虛擬硬件上提供，這是其基于云的產(chǎn)品，可在芯片之前進行軟件開發(fā)。