Arm stellt Ethos-U65 microNPU für Cortex-A-Applikationsprozessoren vor

Arm hat den Ethos-U65 vorgestellt, einen next-generation microNPU IP, der nahtlos mit Cortex-A CPU-Kernen in Applikationsprozessoren integriert werden soll. Der IP, lizenziert von NXP, wird eine neue Linie von i.MX-Prozessoren antreiben, die fortschrittliche KI-Workloads unterstützen – wie Pose-Estimation, Multi-Face-Recognition, Video-Objekterkennung und Full-Speech-Recognition jenseits von Keyword-Spotting.

Ethos-U65

Arms früherer microNPU, der Ethos-U55, debütierte im Februar 2020 für Mikrocontroller-Klasse-Systeme gepaart mit Cortex-M-Kernen, lieferte bis zu 0,5 TOPS bei 1 GHz in 16-nm- oder 7-nm-Nodes und bot 3 bis 256 MAC-Einheiten. Arms breiteres Portfolio umfasst Ethos-N77 (4 TOPS), N57 (2 TOPS) und N37 (1 TOPS).

Der Ethos-U65 baut auf dem Low-Power-Design des U55 auf, verdoppelt aber die MAC-Anzahl auf 512, was 1 TOPS bei 1 GHz ermöglicht. Zugeschnitten auf Applikationsprozessor-Umgebungen erweitert er zudem den nativen Support für Machine-Learning-Operatoren, laut Arms Technical Brief.

Lead Licensee

NXP fungiert als Lead Licensee und kollaborierte mit Arm zur Definition der System-Level-Spezifikationen für den U65. Das Unternehmen kündigte an, den microNPU in seine kommende i.MX-Familie von Applikationsprozessoren einzubetten.

Die NXP-Architektur für einen KI-Applikationsprozessor kombiniert Cortex-A und Cortex-M Kerne mit einem microNPU (Bild: NXP)

Im vorgesehenen KI-Prozessor sitzt der Ethos-U65 neben Cortex-M- und Cortex-A-Kernen, wie Ben Eckermann, NXPs Chief Engineer of AI/ML Hardware, erklärte. Der Cortex-A handhabt den Applikationsstack – Treiber für Peripherie wie Mikrofone oder Kameras – während microNPU und Cortex-M die Machine-Learning-Workload bewältigen und Ergebnisse an den Cortex-A zurückgeben.

„Wie der U55 verlässt sich der U65 auf einen nahen Cortex-M, um Operatoren zu unterstützen, die selten aufgerufen werden und keine vollständige Hardware-Implementierung rechtfertigen“, merkte Eckermann an. „Dieses Design bietet Flexibilität und einen Grad an Future-Proofing.“

Der U65 verfügt über breitere interne Busse im Vergleich zum U55 und ist darauf ausgelegt, die Pufferungs- und Latenzcharakteristiken von DRAM zu akkommodieren, was in Applikationsprozessor-Systemen üblich ist, während Cortex-M-Umgebungen typischerweise SRAM nutzen.

Portfolio erweitern

NXP erweitert sein KI-fähiges SoC-Lineup. Die zuvor angekündigten i.MX 8M+ Prozessoren beherbergen bereits einen NPU-Beschleuniger basierend auf einem Verisilicon-Design, das 2,3 TOPS liefert – ausreichend für Tasks wie Scene Segmentation, Live-Video Face/Object Recognition und Speech Accent Interpretation. Am unteren Ende können NXPs Mikrocontroller mit Ethos-U55 Person Detection, Wake-Word Detection und Video Denoising durchführen.

Die Ethos-U65-fähigen Produkte werden das mittlere Tier besetzen und KI-Applikationen wie Multi-Face-Recognition, anspruchsvollere Spracherkennung und Pose-Estimation handhaben. Laut Eckermann stellt diese Positionierung sicher, dass keine Überlappung mit der i.MX 8M+ Linie entsteht.

Compute-Anforderungen für verschiedene KI-Applikationen und der entsprechende NPU (Bild: NXP)

>> Dieser Artikel wurde ursprünglich auf unserer Schwesterseite EE Times veröffentlicht.