AI提升480倍!Arm发布针对Cortex-M平台的首款微神经网络处理器

雷锋网(公众号:雷锋网)消息,Arm今天发布了两款全新的ML IP:Arm Cortex-M55处理器和Arm Ethos-U55神经网络处理器(NPU),后者也是针对Cortex-M平台推出的业界首款微神经网络处理器(microNPU)。Arm表示,Cortex-M55结合Ethos-U55可以为微控制器带来480倍的机器学习性能飞跃。新的IP面向下一代更小型、低功耗的设备。

深山里来了专家,老晏大开眼界。为照看刚孵出的蚕宝宝,村里引进了“小蚕共育”室。先进设备一启动,消毒、温控等一应俱全。幼蚕由专人照管,科学又高效。

“深山里养蚕,可真不易。”老晏的妻子徐德美说,养蚕是个苦差事,一到盛暑天,夏蚕“饭量大”,夫妻俩黎明摸黑背上竹篓,漫山遍野采桑叶。“一天跑四趟,太阳落山才回家,吃饭都顾不上。”徐德美一分钱想掰成两半儿花:一年到头,养两张蚕赚1200元,供俩闺女上学,日子过得紧巴巴。

鼓起腰包的,不光是老晏。合心村的后山上,新桑园已是漫山遍野。“户种一亩桑,柴米油盐不用慌”,在陈子培带领下,村民在梯田里新开辟400亩密植桑园,成熟后可供养800张蚕;桑叶养蚕、桑园养鸡、桑枝做食用菌,浑身是宝的“蚕桑”,已帮助合心村整村脱贫。

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去年,老晏和村里其他贫困户一道,告别了山上的土坯房,搬到了山脚的小镇上,合心村的安置楼洋气又舒适。

还值得一提的是,使用Arm Custom Instructions (Arm自定义指令集),开发者可以延伸处理器的能力,对特定工作负载进行优化。

在物联网发展不可忽略的安全性方面,新的IP通过了PSA认证,这些处理器和搭配的Corstone参考设计都可以与Arm TrustZone一起工作,让安全性可以更为简易地整合到完整的片上系统中。

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陕西安康石泉县合心村地处秦巴深处,1984年,这里出土了国家一级文物“鎏金铜蚕”,经鉴定为西汉时御赐养蚕大户的奖品。2000多年来,这里的百姓世代以养蚕为生。

最新发布的Cortex-M55是首款基于Armv8.1-M架构、内建Arm Helium向量处理技术的处理器,可以大幅提升DSP与ML的性能,同时更省电。

梯田层层,冬云低垂,晏昌平手握剪刀,在桑园里忙着修枝剪杈。天气寒冷,老晏心里很热乎,“种桑养蚕一辈子,咱山里人能靠这行当脱贫致富,一想就来劲儿!”

整个石泉县的蚕桑产业也发展得如火如荼:2019年,全县养蚕发种8万张,农户蚕茧收入达1.36亿元;贫困户桑园面积1.8万亩,户均蚕茧收入8400多元。

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“搁以前,我自己孵蚕籽,得拔根白鸡毛,手抖着去粘针尖儿大的蚕宝宝。”老晏感慨道,“现如今,小蚕上了‘幼儿园’,成活率有保障,个个身体棒!”

更让老晏开心的是,俩闺女都考上了大学,老大读对外汉语,老二在省城念书,学土木设计。“早几年哪敢想,养蚕还能供两个娃上大学。”老晏眉开眼笑,“新年新气象,我买了俩红灯笼,挂在门檐上。”

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改变始于2016年。合心村第一书记陈子培,沿着崎岖山路走了一小时,来到老晏家。身为高级农艺师,陈子培给村庄“号了脉”:桑园太少,制约养蚕规模;技术落后,劳动强度过大。

据悉,Arm的合作伙伴已经出货超过500亿片基于Cortex-M的芯片,用于各种客户应用。

如果Cortex-M55的ML性能还不够满足应用需求,可以搭配Arm的首款微神经处理器(microNPU)。Arm表示,与现有的Cortex-M处理器相比,两者结合后可使产品ML性能提升480倍。

跟着老晏爬上田埂,自家三间标准化蚕室盖在梯田边上,白墙黛瓦,整葺一新。进了屋,徐德美抱来柴火,煨在炉膛里。火炉旁,蚕簸、蚕台一字排开,码放得整整齐齐。

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桑叶消毒、蚕台饲养、自动上蔟……3年来,老晏学到的养蚕诀窍可不少。“现在,我养8张蚕,比原先2张还省力。加上5亩魔芋、3头牛,一年能挣8万元。”老晏坐到火炉边,刚打开话匣子,陈子培就跨进门来,“老晏,新桑苗给你送来了!‘荆桑’园里套‘强桑’,来年又是大产量!”

据悉,Ethos-U55具有高度的可配置性,其采用的压缩技术可以显著节省电力并缩小ML模型尺寸,以便运作之前只能在较大型系统上执行的神经网络运算。

另外,两款新的IP也得到了软件开发工具链的支持,针对传统DSP与ML等工作负载,有了一致的开发流程;同时从TensorFlow Lite Micro开始,针对先进机器学习框架进行特定的整合与优化,确保开发人员拥有无缝的开发体验,并能够在任何一种Cortex-M与Ethos-U55的配置上,获取更好的性能。

具体而言,与前几代Cortex-M处理器相比,Cortex-M55的ML性能最高可提升15倍, DSP性能也可提升5倍,且具备更佳的能耗比。