وبلاگ شرکت در مورد پردازنده های Ambarella N1-A0-RH ——سری N1 AI Vision برای کاربردهای Edge

شرکت Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.N1-A0-RH، یک پردازنده دید هوش مصنوعی از سری N1 طراحی شده برای برنامه های محاسباتی لبه.

با پذیرش سریع هوش لبه ای، تقاضا برای نتیجه گیری مدل بزرگ محلی، پردازش تصویری با وضوح بالا و محاسبات با قدرت کم و کارایی بالا در دستگاه های نهایی همچنان در حال افزایش است.آمبارلاN1-A0-RHپردازنده بینایی هوش مصنوعی بر اساس معماری بالغ CV3-HD ساخته شده است که به طور مکرر بهینه شده است.نتیجه گیری هوش مصنوعی چند روشی و تجزیه و تحلیل ویدیویی با وضوح بالا در لبه، عملکرد بالا، مصرف انرژی بسیار کم و یکپارچگی بالا را متعادل می کند.امنیت، برنامه های کاربردی ترمینال هوشمند و رباتیک، که به عنوان بستر محاسباتی اصلی برای نسل بعدی پردازش بصری AI در لبه است.

I. موقعیت هسته ایN1-A0-RH: تعریف مجدد استانداردهای محاسباتی Edge Vision

آمبارلاN1-A0-RHاین SoC پرچمدار در سری N1 است که برای محاسبات لخت وزن و با عملکرد بالا طراحی شده است. بر خلاف تراشه های لبه ای سنتی که فقط از تجزیه و تحلیل بصری اساسی پشتیبانی می کنند،این مدل بر روی هوش مصنوعی تولید کننده بومی در لبه تمرکز دارد، شکستن وابستگی به قدرت محاسبات ابری. می تواند به طور مستقل مدل های زبان بزرگ چند روشی (LLMs) و مدل های بزرگ بصری (VLMs) را بر روی دستگاه های پایانی محلی اجرا کند،امکان تصمیم گیری هوشمندانه، تشخیص تصویر، درک صحنه و تولید محتوا در سناریوهای آفلاین.

در مقایسه با GPUهای صنعتی عمومی و شتاب دهنده های سنتی هوش مصنوعی، N1-A0-RH به طور دقیق به نقاط درد اصلی محدودیت های قدرت دستگاه های لبه ای می پردازد،فاکتورهای فرم فشرده و الزامات بالا در زمان واقعی ✓ ارائه قدرت محاسباتی هوش مصنوعی در سطح سرور با مصرف انرژی بسیار کم کمتر از 50Wبهره وری انرژی آن به طور قابل توجهی از محصولات قابل مقایسه فراتر می رود و به سه برابر راه حل های سنتی می رسد.این به طور کامل چالش های صنعت را از قدرت محاسبات ناکافی حل می کند، مصرف انرژی بیش از حد و تاخیر بیش از حد در هنگام استفاده از الگوریتم های هوش مصنوعی پیشرفته در دستگاه های لبه ایکه باعث می شود این تراشه اصلی کنترل برای تجهیزات دید هوشمند پیشرفته صنعتی باشد..

II.N1-A0-RH: تقویت شده توسط معماری CV3-HD یک معماری محاسباتی بهینه شده سخت افزار

N1-A0-RH بر اساس معماری CV3-HD آمبارلا ساخته شده است. این پردازنده پردازنده هوش مصنوعی دید Vflow را یکپارچه می کند.یک موتور جریان استریو نوری و یک خوشه محاسباتی CPU پیشرفته، که یک معماری کامپیوتری یکپارچه از ¢ محاسبات عمومی CPU + شتاب هوشمند NPU + پردازش دید ISP را تشکیل می دهد.این امر به طور قابل توجهی باعث افزایش کارایی همبستگی سخت افزاری می شود و به طور جامع به سناریوهای پیچیده محاسبات لبه ای سازگار می شود..

1. ابر قدرتمند CPU Computing Cluster

درN1-A0-RHاین تراشه مجهز به یک پردازنده 16 هسته ای Arm Cortex-A78AE با عملکرد بالا است که به طور خاص برای سناریوهای درجه صنعتی که نیاز به قابلیت اطمینان بالا و عملکرد در زمان واقعی دارند، طراحی شده است.با سرعت ساعت ثابت و قدرت کامپیوتری زیاد، آن را به طور کارآمد انجام وظایف محاسباتی کلی مانند برنامه ریزی سیستم، پردازش موازی چند وظیفه، الگوریتم پیش پردازش، و کنترل درایور محیطی،اطمینان از اینکه دستگاه بدون تاخیر و بدون وقفه کار می کند، برآورده کردن الزامات عملیاتی بدون وقفه 24/7 دستگاه های لبه صنعتی.

2. CVflow هسته سرعت بخش هوش مصنوعی اختصاصی

درN1-A0-RHیک معماری ترکیبی از یک پردازنده بردار عصبی (NVP) و یک پردازنده بردار عمومی (GVP) را در خود جای داده است که هسته قدرت محاسباتی هوش مصنوعی N1-A0-RH ′s را تشکیل می دهد.این معماری به شدت توسط Ambarella بهینه شده است و به طور خاص برای مدل های بزرگ منبع باز و الگوریتم های دید سازگار است.این سیستم می تواند به طور موثر مدل های چندگانه اصلی مانند Llama2-13B، Phi، Gemma و LLaVA-OneVision را اجرا کند و نرخ تولید پایدار 25 توکن در ثانیه را در حالت یک جریان ارائه دهد.این اجازه می دهد تا فیوژن چند بعدی در میان تصاویر، گفتار و متن، تجهیز دستگاه های لبه ای با قابلیت های پیشرفته مانند درک معنایی صحنه، تجزیه و تحلیل هوشمند و تصمیم گیری مستقل.

3موتور پردازش چشم انداز درجه حرفه ای

درN1-A0-RHیک پردازنده سیگنال تصویری (ISP) پیشرفته و یک موتور جریان نوری استریو متراکم را ادغام می کند.بهینه سازی دامنه پویا و تصحیح تحریف برای چندین جریان ویدیویی با وضوح بالا، قادر به پردازش همزمان 12 کانال از 1080p@30fps جریان های ویدیویی با وضوح بالا در حالی که تعادل بهینه سازی کیفیت تصویر با قابلیت های تجزیه و تحلیل در زمان واقعی.این که آیا آن را بازسازی تصویر در شرایط روشنایی پیچیده و یا ردیابی هدف و اندازه گیری جابجایی در صحنه های پویا، پردازش با دقت بالا را به دست می آورد و پشتیبانی از داده های خام با کیفیت بالا را برای الگوریتم های هوش مصنوعی بصری فراهم می کند.

III. مزیت های فنی اصلیN1-A0-RH: مناسب برای محاسبات کناری تمام سناریوها

1نسبت کارایی انرژی بی نظیر، کاهش قابل توجهی هزینه ها و افزایش کارایی

درN1-A0-RHدر حال اجرا مدل های بزرگ بالا، مصرف کل قدرت کمتر از 50 وات نگه داشته می شود.در مقایسه با گپ های مبتنی بر ابر و شتاب دهنده های هوش مصنوعی سطح دسکتاپ، مصرف انرژی 10 تا 100 برابر کاهش می یابد، در حالی که حفظ بهره وری بسیار بالا استنتاج.این مصرف انرژی بسیار کم نه تنها کاهش بار تامین برق و هزینه های مدیریت حرارتی برای دستگاه های لبه اما همچنین امکان می دهد بدون فناین به طور قابل توجهی سناریوهای استفاده را گسترش می دهد و به طور موثر هزینه های تحقیق و توسعه و O&M را برای محصولات کاربر نهایی کاهش می دهد.

2پردازش هوشمند محلی از انتهای به انتهای

درN1-A0-RHاین تراشه از پردازش هوش مصنوعی کاملاً آفلاین بدون وابستگی به سرورهای ابری پشتیبانی می کند؛ تمام ضبط تصاویر، تجزیه و تحلیل الگوریتمی، نتیجه گیری مدل بزرگ و خروجی تصمیم در لبه تکمیل می شود.از یک طرف، این به طور کامل تاخیر شبکه و تاخیر انتقال داده را از بین می برد و پاسخ هوشمند در سطح میلی ثانیه را به دست می آورد.این خطر امنیتی مرتبط با آپلود داده های حریم خصوصی کاربر و داده های سناریو به ابر را از بین می برد.، که آن را کاملا مناسب برای سناریوهای مانند امور دولتی، صنعت و امنیت است که دارای الزامات سختگیرانه برای امنیت و محرمانه بودن داده ها است.

3یکپارچگی بالا و سازگاری قوی

درN1-A0-RHراه حل تک تراشه ای شامل ماژول های دارای ویژگی های کامل از جمله CPU، شتاب AI، پردازش تصویر ISP، رمزگذاری و رمزگشایی ویدیو و محاسبات جریان نوری است.این نیاز به تراشه های محاسباتی خارجی را از بین می برد، طراحی معماری سخت افزاری ترمینال را ساده می کند و اندازه دستگاه را کاهش می دهد. همچنین با پروتکل های کدک ویدئویی اصلی مانند H.264 و H سازگار است.265، از ادغام سنسورهای تصویر CMOS با وضوح بالا پشتیبانی می کند و نیازهای توسعه سخت افزاری اکثر دستگاه های بینایی لبه را برآورده می کند.در نتیجه کاهش دشواری تکرار محصول برای تولید کنندگان.

4. قابل اعتماد بودن بالا در درجه صنعتی

درN1-A0-RHتراشه از آزمون های سختگیرانه ای در مورد قابلیت اطمینان در سطح صنعتی برخوردار است که نشان دهنده تحمل درجه حرارت عالی، مقاومت در برابر تداخل و ثبات عملیاتی است.می تواند به طور پایدار در دراز مدت در محیط های صنعتی پیچیده و شرایط بیرونی سخت کار کند، که آن را برای سناریوهای عملیاتی با شدت بالا مانند روبات های صنعتی، امنیت بیرونی و ترمینال های لبه خودرو مناسب می کند.در حالی که با استانداردهای تولید انبوه برای تجهیزات صنعتی پیشرفته مطابقت دارد.

IV. سناریوهای کاربردی اصلیN1-A0-RH، پوشش بخش اطلاعات پیشرفته

با استفاده از نقاط قوت اصلی خود از عملکرد بالا، مصرف انرژی کم، امنیت بالا و ادغام قوی، AmbarellaN1-A0-RHمی تواند به طور گسترده ای در سناریوهای مختلف محاسبات پیشرفته مورد استفاده قرار گیرد و به تجهیزات سنتی کمک می کند تا به ارتقاء هوش مصنوعی منجر شوند:

1امنیت هوشمند پیشرفته

در دوربین های هوشمند هوش مصنوعی، دروازه های امنیتی و ترمینال های نظارت هوشمند استفاده می شود، از تجزیه و تحلیل در زمان واقعی چندین جریان ویدیویی با وضوح بالا، تشخیص چهره انسان،شناسايي تابلوي شمارهاین سیستم می تواند تجزیه و تحلیل آفلاین حوادث امنیتی پیچیده را انجام دهد و مدیریت هوشمند امنیت بدون سرنشین را امکان پذیر کند.

2تجهیزات هوشمند صنعتی

سازگار با روبات های صنعتی، تجهیزات بازرسی بینایی ماشین و دروازه های لبه صنعتی، این امکان را برای تشخیص نقص محصول، شناسایی نقص تجهیزات،نظارت هوشمند بر محیط های تولید، و اجتناب از موانع مستقل و برنامه ریزی مسیر برای روبات ها، در نتیجه تقویت اتوماسیون صنعتی و ارتقاء تولید هوشمند.

3ترمینال های هوشمند و دستگاه های IoT

در سخت افزارهای هوشمند پیشرفته، جعبه های محاسباتی لبه ای و ترمینال های IoT هوش مصنوعی استفاده می شود، از تعامل چند روشی محلی، ادراک صحنه هوشمند و تجزیه و تحلیل داده ها پشتیبانی می کند،امکان تصمیم گیری مستقل دستگاه ها و حذف وابستگی به قدرت محاسباتی ابری.

4دستگاه های هوشمند داخل خودرو و بیرون

سازگار با ترمینال های محاسباتی کنار خودرو، دستگاه های نظارت هوشمند در فضای باز و تجهیزات دید تخصصی. با مصرف انرژی کم و ثبات بالا،آن را به الزامات محاسبات هوشمند مداوم در محیط های بیرونی که خنک کننده در دسترس نیست و اتصال شبکه ضعیف است، پاسخ می دهد..