如今，半導(dǎo)體廠商也正在越來越多將自身的資源和能力聚焦到邊緣計算領(lǐng)域。
日前，自適應(yīng)計算領(lǐng)先企業(yè)賽靈思公司召開線上發(fā)布會宣布推出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、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域中使用。
根據(jù)賽靈思Versal AI Edge系列高級產(chǎn)品線經(jīng)理Rehan Tahir在會上的介紹，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，例如計算機(jī)視覺、自然語言處理、電信無線接入網(wǎng)絡(luò)和自動駕駛等等領(lǐng)域都在掀起新一輪邊緣計算應(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，但有報告顯示，到2025年，70%以上的數(shù)據(jù)將來自核心數(shù)據(jù)中心或云之外。這些數(shù)據(jù)需要由具有強(qiáng)大計算、存儲和網(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時的方式生成分析報告和商業(yè)見解。
不過，邊緣計算在發(fā)展的過程中遇到了一些挑戰(zhàn)，或者可以理解為發(fā)展過程中體現(xiàn)出來的特征。Rehan Tahir認(rèn)為，這些特征主要表現(xiàn)為四個部分——低時延、AI算力、低功耗以及安全和保密，這四者是邊緣計算實現(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的一個主要特點，也就是用資源來支持邊緣的自主，使它能夠獨(dú)立于云端。
鑒于此，賽靈思近年來一直在從上面幾個部分突破邊緣計算領(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)。
事實上，賽靈思Versal AI Edge脫胎于其在2018年引入的Versal ACAP，當(dāng)時就推出的了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，其實是一種微型的ACAP，能夠在邊緣工作，實現(xiàn)最優(yōu)化的單位功耗性能。
Versal AI Edge的優(yōu)勢：單位功耗，計算密度和可擴(kuò)展性
此次，賽靈思針對邊緣市場推出的Versal AI Edge自適應(yīng)計算加速平臺（ACAP）可為多種應(yīng)用提供智能功能，包括具備最高級別功能安全性的自動駕駛、協(xié)作性機(jī)器人、預(yù)測性工廠以及醫(yī)療系統(tǒng)。
Versal AI Edge系列采用業(yè)經(jīng)量產(chǎn)驗證的7nm Versal架構(gòu)，并針對低時延AI計算進(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。
這主要是因為賽靈思采用了專為機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化的AI引擎。可提供較之以往AI引擎4倍的機(jī)器學(xué)習(xí)算力，同時還集成了全新加速器RAM與增強(qiáng)的存儲器層級，以應(yīng)對不斷演進(jìn)的AI算法。這些架構(gòu)創(chuàng)新隨之帶來的是相比GPU高達(dá)4倍的單位功耗性能和更低時延，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。
在具體應(yīng)用中，相比于Zynq UltraScale+MPSoC，Versal AI Edge器件能夠提供10倍計算密度。從而讓Versal AI Edge器件能從傳感器到AI再到實時控制進(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（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。
據(jù)Rehan Tahir分享，Versal AI Edge可用于ADAS與自動駕駛的各個方面。Versal AI Edge系列能夠令引擎匹配于算法，以標(biāo)量引擎進(jìn)行嵌入式計算、人機(jī)交互等；自適應(yīng)引擎則支持汽車的各類傳感器融合；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)等高級信號等。
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。而且Versal AI Edge也是唯一一個支持從0-100+TOPS算力區(qū)間的邊緣AI芯片。其他的平臺都在部分算力區(qū)間上存在空白，需要多個芯片聯(lián)動才能支持全算力區(qū)間。Versal AI Edge單一平臺就可以滿足客戶的各類需求，可以使部署更加靈活，并在功耗和成本上更具優(yōu)勢。
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
邊緣端市場機(jī)遇正呈指數(shù)級增長。數(shù)據(jù)顯示，從2021年到2025年，用于這些獨(dú)特應(yīng)用的AI芯片組市場規(guī)模預(yù)計將增加一倍以上。
賽靈思Versal AI Edge系列是專為AI任務(wù)所打造的設(shè)計，聚焦性能加速的同時還保持了可擴(kuò)展性和低功耗，是一款能夠應(yīng)對這些重要市場的引人矚目的解決方案。