وبلاگ شرکت در مورد واحد پردازش اینتل MA2485 4 گیگابایتی Movidius™ Myriad™ X Vision

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. اینتل را تامین می کندMA24854 گیگابایت Movidius™ Myriad™ X Vision Processing Unit (VPU)، مناسب برای برنامه های کاربردی در بینایی صنعتی، امنیت هوشمند، لوازم الکترونیکی مصرفی، و دستگاه های هوشمند تعبیه شده.

اینتلMA2485یک واحد پردازش موویدیوس ™ Myriad™ X Vision (VPU) مجهز به 4 گیگابایت حافظه است، به عنوان یک تراشه محاسباتی تعبیه‌شده اختصاصی که توسط اینتل برای سناریوهای هوش مصنوعی edge vision راه‌اندازی شده است، از فرآیند ساخت 16 نانومتری پیشرفته بهره می‌برد و دارای مزایای کلیدی مانند مصرف انرژی فوق‌العاده کم، توان محاسباتی فوق‌العاده کم، توان تخصصی و یکپارچه‌سازی بینایی است. این دستگاه که برای سناریوهای مختلف بینایی ماشین و یادگیری عمیق طراحی شده است، به عنوان پلت فرم محاسباتی هسته ای برای دستگاه های بینایی هوش مصنوعی سبک وزن عمل می کند.

I. موقعیت یابی هسته و نمای کلی پایهMA2485

سری Movidius Myriad X نسل دوم چیپ پردازش بینایی حرفه ای اینتل است. MA2485، به عنوان نسخه 4 گیگابایتی با مشخصات بالا این سری، به طور رسمی در سه ماهه چهارم سال 2019 راه اندازی شد. متمایز از CPU ها و GPU های همه منظوره، یک واحد محاسباتی اختصاصی چشم انداز خالص است که به قدرت محاسبات هسته میزبان متکی نیست و می تواند به طور مستقل به کل جریان کار تجزیه و تحلیل تصویری و یادگیری عمیق تصویری پیش از پردازش و پردازش تصویر عمیق دسترسی پیدا کند. اگرچه تولید این محصول اکنون متوقف شده است، اما تعادل استثنایی آن در مصرف انرژی و عملکرد محاسباتی به این معنی است که تا به امروز به عنوان یک جزء اصلی در بسیاری از دستگاه‌های دید لبه موجود باقی مانده است و به عنوان یک تراشه معیار کلاسیک برای راه‌حل‌های بینایی هوش مصنوعی تعبیه‌شده سبک وزن است.

در مقایسه با نسل قبلی تراشه Myriad 2،MA2485بیش از 10 برابر عملکرد استنتاج شبکه عصبی عمیق را در همان محدوده مصرف انرژی ارائه می دهد. این به طور کامل به نقاط درد دستگاه های تعبیه شده سنتی می پردازد - قدرت محاسباتی هوش مصنوعی بصری ناکافی، مصرف انرژی بیش از حد و فاکتورهای فرم حجیم - و آن را برای سناریوهای مختلف ترمینال لبه با فضا و منبع تغذیه محدود مناسب می کند.

II.MA2485معماری اصلی و پیکربندی سخت افزار

MA2485 از طراحی بسیار یکپارچه سیستم روی تراشه (SoC) استفاده می کند که ترکیبی از موتور استنتاج اختصاصی هوش مصنوعی، پردازنده های برداری چند هسته ای، واحدهای شتاب تصویر و حافظه با ظرفیت بالا است. معماری سخت‌افزار آن به‌طور خاص برای محاسبات بصری بهینه‌سازی شده است، بدون ماژول‌های محاسباتی اضافی، که منجر به استفاده فوق‌العاده از منابع می‌شود.

1. Core Computing Architecture

راMA2485تراشه مجهز به موتور محاسبات عصبی (NCE) اختصاصی اینتل است که شتابی در سطح سخت‌افزار برای استنتاج شبکه‌های عصبی عمیق فراهم می‌کند. با قدرت محاسباتی تک‌تراشه‌ای هوش مصنوعی که به 1 TOPS می‌رسد، از مدل‌های اصلی یادگیری عمیق بصری مختلف مانند CNN‌های سبک وزن و YOLO پشتیبانی می‌کند و وظایف هوش مصنوعی از جمله تشخیص اشیا، طبقه‌بندی تصویر، تقسیم‌بندی معنایی و تشخیص چهره را با دقت انجام می‌دهد. همچنین 16 پردازنده برداری SHAVE را با سرعت کلاک پایه 700 مگاهرتز ادغام می کند که می تواند همزمان وظایف بینایی عمومی مانند پیش پردازش تصویر، استخراج ویژگی و محاسبات داده را انجام دهد، در نتیجه هر دو استنتاج هوش مصنوعی و نیازهای پردازش بینایی ماشین سنتی را برآورده می کند.

2. مشخصات حافظه و رابط

راMA2485استاندارد با 4 گیگابایت حافظه با ظرفیت بالا، با استفاده از حافظه پرسرعت 1.1 ولتی LP-DDR3/LP-DDR4 با ولتاژ پایین ارائه می شود. با معماری گذرگاه 32 بیتی، سرعت ساعت حافظه می تواند تا 1600 مگاهرتز برسد. در مقایسه با نسخه‌های با ظرفیت حافظه کوچک‌تر، از ورودی‌های تصویر بزرگ‌تر، مدل‌های شبکه عصبی پیچیده‌تر، و پردازش موازی ویدیوی چند کاناله پشتیبانی می‌کند، به طور موثری از سرریز حافظه و لکنت محاسباتی جلوگیری می‌کند و در عین حال قابلیت‌های چند وظیفه‌ای را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

این تراشه از رابط‌های تعبیه‌شده استاندارد پشتیبانی می‌کند و با فاکتورهای مختلف از جمله M.2، Mini-PCIe و Low-Profile PCIe سازگار است. از توسعه آبشاری چند تراشه‌ای پشتیبانی می‌کند و به یک دستگاه اجازه می‌دهد تا 2 تا 8 تراشه MA2485 را برای محاسبات موازی در خود جای دهد. این به طور انعطاف‌پذیری نیازهای قدرت محاسباتی بصری را در سطوح مختلف برآورده می‌کند و سناریوهایی از دستگاه‌های فشرده تک کاناله تا سرورهای لبه چند کاناله را برآورده می‌کند.

3. فناوری فرآیند و پارامترهای مصرف برق

با بهره گیری از فناوری پیشرفته فرآیند 16 نانومتری،MA2485کنترل مصرف برق استثنایی را با TDP معمولی فقط 1.5 وات به دست می آورد. که در سناریوهای استاندارد استنتاج هوش مصنوعی می تواند تا 1 وات کاهش یابد. حتی در عملکرد بسیار کم مصرف، هنوز هم می‌تواند قدرت محاسباتی ثابت 1 TOPS را ارائه دهد و به نسبت راندمان انرژی فوق‌العاده بالای 1W/TOPS دست یابد. این یک مزیت اصلی است که با پردازنده‌های گرافیکی همه منظوره یا پردازنده‌های تعبیه‌شده قابل مقایسه نیست، و آن را برای دستگاه‌های لبه‌ای با باتری که نیاز به استقامت کم مصرف دارند، کاملاً مناسب می‌کند.

III. مزایای عملکرد اصلیMA2485

1. بهره وری انرژی بی نظیر، مناسب برای سناریوهای لبه با محدودیت منابع

MA2485 از طرح‌های محاسباتی چند منظوره تراشه‌های همه منظوره اجتناب می‌کند و به جای آن بر بهینه‌سازی برای حوزه خاصی از هوش مصنوعی بصری تمرکز می‌کند. معماری سخت افزاری آن ساده و کارآمد است و قدرت محاسباتی بصری اختصاصی را با مصرف انرژی بسیار کم ارائه می دهد. بدون نیاز به فن های خنک کننده و منابع تغذیه با توان بالا، می توان آن را مستقیماً در دستگاه های تعبیه شده کوچک ادغام کرد و به طور موثر اندازه دستگاه، مصرف انرژی و هزینه های مدیریت حرارتی را کاهش داد و در نتیجه تضاد اصلی بین عمر باتری و توان محاسباتی در دستگاه های لبه را حل کرد.

2. هم افزایی سخت افزار-نرم افزار برای استقرار ساده و راحت

راMA2485تراشه با کیت توسعه نرم‌افزار جامع Movidius اینتل سازگار است و از تبدیل مدل و بهینه‌سازی چارچوب‌های اصلی یادگیری عمیق پشتیبانی می‌کند. این امکان کمی سازی، فشرده سازی و استقرار سریع مدل را بدون نیاز به تطبیق و اشکال زدایی قدرت محاسباتی پیچیده فراهم می کند. این به طور همزمان از پردازش چند جریانی تک تراشه و توسعه موازی چند تراشه پشتیبانی می کند. با سازگاری قوی نرم افزار و هزینه های تکرار کم، توسعه دهندگان می توانند به سرعت الگوریتم های دید را در دستگاه های مختلف بر اساس یک معماری یکپارچه پورت و ارتقا دهند.

3. یکپارچگی بالا، طراحی دستگاه ساده شده

راMA2485تراشه همه ماژول‌ها - شتاب تصویر، استنتاج هوش مصنوعی، پردازش داده‌ها و ذخیره‌سازی حافظه را یکپارچه می‌کند و نیاز به تراشه‌های محاسباتی کمکی خارجی را از بین می‌برد. یک تراشه واحد برای ساخت یک سیستم محاسباتی هوش مصنوعی بصری کافی است. بسته بندی تراشه فشرده و رابط های توسعه چند مشخصات به طور قابل توجهی پیچیدگی طراحی سخت افزار دستگاه های نهایی را ساده می کند، چرخه های توسعه محصول را کوتاه می کند و هزینه های تولید انبوه را کاهش می دهد.

IV.MA2485سناریوهای کاربردی اصلی

به لطف مصرف انرژی کم، یکپارچگی بالا و قابلیت های محاسباتی هوش مصنوعی سبک وزن، MA2485 به طور گسترده در سناریوهای مختلف هوش بینایی لبه به کار گرفته می شود و یکی از اجزای سخت افزاری اصلی برای صنعتی شدن اولیه چشم انداز هوش مصنوعی لبه است.

1. نظارت امنیتی هوشمند

مناسب برای دوربین‌های هوشمند کوچک، تجهیزات نظارت خانگی و پایانه‌های نظارت بر داخل خودرو، عملکردهایی مانند تشخیص انسان در زمان واقعی، تشخیص رفتار غیرعادی و ردیابی اجسام متحرک را ممکن می‌سازد. دستگاه ها می توانند تجزیه و تحلیل هوش مصنوعی محلی را بدون اتصال به اینترنت انجام دهند، زمان پاسخ سریع و حفاظت از حریم خصوصی قوی را ارائه می دهند، در حالی که ویژگی های کم مصرف آن را برای عملکرد مداوم 24 ساعته مناسب می کند.

2. ماشین صنعتی چشم انداز

مورد استفاده در تجهیزات بازرسی صنعتی کوچک، سنسورهای دید خط مونتاژ و پایانه های مرتب سازی هوشمند، وظایف بینایی صنعتی مانند تشخیص عیب محصول، کالیبراسیون ابعاد و تشخیص مواد را انجام می دهد. طراحی شده برای برآورده کردن الزامات عملکرد پایدار 24/7 در محیط های صنعتی، مقاومت قوی در برابر تداخل و قدرت محاسباتی کافی برای پشتیبانی از اجرای الگوریتم های بازرسی کیفیت صنعتی سبک وزن ارائه می دهد.

3. مصرف کننده هوشمند و دستگاه های جاسازی شده

می‌تواند در محصولاتی مانند سیستم‌های کنترل دسترسی هوشمند، پایانه‌های تشخیص چهره، لوازم کوچک هوشمند و ماژول‌های بینایی هواپیماهای بدون سرنشین ادغام شود و قدرت محاسباتی هوش مصنوعی بصری محلی کارآمد را ارائه دهد. این امر اتکا به رایانش ابری را از بین می برد، تأخیر دستگاه را کاهش می دهد و تجربه کاربر هوشمند را افزایش می دهد. همچنین برای دستگاه‌های هوشمند قابل حمل مختلف که با باتری کار می‌کنند مناسب است و تعادلی بین عمر باتری و عملکرد هوشمند ایجاد می‌کند.

4. سرورهای Edge Vision

از طریق یک راه حل آبشاری چند تراشه ای، ساخت گره های محاسباتی دید لبه فشرده را قادر می سازد که قادر به تجزیه و تحلیل موازی جریان های ویدئویی متعدد باشند. این برای تجزیه و تحلیل هوش بصری متمرکز در پردیس‌های کوچک، مراکز خرید و جوامع مسکونی مناسب است، و استقرار کم‌هزینه قابلیت‌های محاسبات لبه را تسهیل می‌کند.

V.MA2485خلاصه محصول

اینتل به‌عنوان یک تراشه محاسباتی حرفه‌ای بینایی حرفه‌ای تولید انبوه اولیهMA2485VPU 4 گیگابایتی Myriad X در دسته محصولات محاسبات هوش مصنوعی با دید اختصاصی کم مصرف پیشگام بود و بن بست صنعت را شکست که در آن دستگاه های تعبیه شده به تراشه های همه منظوره متکی بودند و از عدم تعادل بین توان محاسباتی و مصرف انرژی رنج می بردند. نوع حافظه بالای 4 گیگابایتی آن به طور موثر کاستی های VPU های کم حافظه را برطرف می کند - یعنی ناتوانی آنها در اجرای مدل های پیچیده و محدودیت ها در انجام چند کار - و امکان استقرار الگوریتم های هوش مصنوعی بصری با دقت بالا را در دستگاه های لبه سبک وزن فراهم می کند.