芯東西（公眾號(hào)：aichip001）
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芯東西6月10日消息，今天，賽靈思推出了新的Versal AI Edge系列，這是一款自適應(yīng)SoC，將主要在汽車、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域中使用。
相較于其他的SoC，賽靈思Versal AI Edge主要具有三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，分別體現(xiàn)在單位面積功耗性能、計(jì)算密度和靈活性上。賽靈思稱，Versal AI Edge的機(jī)器學(xué)習(xí)算力和單位功耗性能都是GPU的4倍，時(shí)延也更低。
當(dāng)前，Versal Edge AI已經(jīng)向客戶提供了資料，計(jì)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。
賽靈思Versal AI Edge系列高級(jí)產(chǎn)品線經(jīng)理Rehan Tahir分享了Versal AI Edge的具體技術(shù)細(xì)節(jié)，也與芯東西等媒體在會(huì)后進(jìn)行了深度交流。
▲Versal AI Edge的三大優(yōu)勢(shì)（來源：賽靈思）
一、AI引擎針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化，單位功耗性能為GPU的4倍
Rehan Tahir提到，邊緣端設(shè)備具有低時(shí)延、低功耗、安全保密等特性，可以解決云端薄弱點(diǎn)。據(jù)英國市場(chǎng)公司Omdia統(tǒng)計(jì)，邊緣AI芯片市場(chǎng)正在迅速擴(kuò)展，預(yù)計(jì)將于2025年達(dá)到650億美元。屆時(shí)，邊緣AI芯片市場(chǎng)將會(huì)是數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的3倍左右。
而賽靈思Versal ACAP產(chǎn)品組合此前主要針對(duì)云與網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，并已完成了7nm節(jié)點(diǎn)的量產(chǎn)。本次，賽靈思則針對(duì)邊緣市場(chǎng)推出了Versal AI Edge，這將在智能視覺、無人機(jī)、協(xié)作機(jī)器人、ADAS與自動(dòng)駕駛、內(nèi)窺鏡、超聲等應(yīng)用中使用。
Rehan Tahir稱，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(shì)。這主要是因?yàn)橘愳`思采用了專為機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化的AI引擎。
▲Versal AI Edge的AI引擎（來源：賽靈思）
在這款A(yù)IE-ML AI引擎中，其乘法器數(shù)量翻倍、INT8算力翻倍，原生支持INT4和BFLOAT16。與未經(jīng)機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化的AI引擎相比，AIE-ML的每顆核心可提供2倍INT8算力，4倍INT4算力和16倍的BFLOAT16算力，時(shí)延減半。
在內(nèi)存方面，AIE-ML的數(shù)據(jù)內(nèi)存從32KB提升到64KB，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)本地化。
此外，賽靈思還提出了新的加速器RAM，該器件可以實(shí)現(xiàn)35GB/s的存儲(chǔ)器帶寬，取代了DDR存儲(chǔ)AI計(jì)算數(shù)據(jù)或安全關(guān)鍵代碼。與DDR4相比，RAM還可以提升20%的機(jī)器學(xué)習(xí)算力。
▲Versal AI Edge的加速器RAM細(xì)節(jié)（來源：賽靈思）
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(shì)。
談到數(shù)據(jù)如何得出時(shí)，Rehan Tahir補(bǔ)充說：“Jetson AGX Xavier的功率估算數(shù)據(jù)是由其總模塊功耗減去存儲(chǔ)器和I/O功耗得出的?！?/p>
▲Versal AI Edge與英偉達(dá)Jetson AGX Xavier的單位功耗性能對(duì)比（來源：賽靈思）
二、單個(gè)芯片完成L3級(jí)半自動(dòng)駕駛控制，計(jì)算密度達(dá)10倍
在具體應(yīng)用中，相比賽靈思此前的Zynq產(chǎn)品，Versal AI Edge在算力、面積和功耗上都有很大的提升。
相比Zynq，Versal AI Edge的算力從4TOPS提升到了17.4TOPS，也支持8MP（百萬像素）攝像頭。此前需要3個(gè)Zynq芯片才能控制的系統(tǒng)，Versal AI Edge只需要單個(gè)芯片就能控制，縮小了58%的面積，功耗也有所下降。
▲Versal AI Edge與上一代SoC的性能對(duì)比（來源：賽靈思）
據(jù)Rehan Tahir分享，Versal AI Edge可用于ADAS與自動(dòng)駕駛的各個(gè)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(jì)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(jí)信號(hào)等。
目前，Versal AI Edge已通過最高等級(jí)的ISO 26262安全認(rèn)證，也支持Caffe、TensorFlow、PyTorch等多款軟件棧。
另外，在協(xié)作機(jī)器人和無人機(jī)場(chǎng)景中，Versal AI Edge也可以在有限的尺寸、功耗與熱量管理?xiàng)l件下提供所需的AI算例，并支持多種軟件棧。
▲Versal AI Edge支持汽車、機(jī)器人及無人機(jī)軟件棧（來源：賽靈思）
三、單架構(gòu)支持全算力區(qū)間， 芯片硬件也可在線更新
在介紹了Versal AI Edge的性能優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用案例后，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(tái)。他提到，Versal AI Edge采用了特定領(lǐng)域架構(gòu)（DSA），能夠定制化AI、視覺、傳感器等。
而且Versal AI Edge也是唯一一個(gè)支持從0-100+TOPS算力區(qū)間的邊緣AI芯片。其他的平臺(tái)都在部分算力區(qū)間上存在空白，需要多個(gè)芯片聯(lián)動(dòng)才能支持全算力區(qū)間。Versal AI Edge單一平臺(tái)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(shì)。
▲Versal AI Edge可擴(kuò)展至所有算力區(qū)間（來源：賽靈思）
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稱，與一般的軟件、算法更新不同，Versal AI Edge可以對(duì)硬件進(jìn)行在線升級(jí)，并重新配置，進(jìn)一步提升了產(chǎn)品壽命。
Versal AI Edge也具備動(dòng)態(tài)功能切換（DFx），可以在毫秒內(nèi)切換功能，通過減少系統(tǒng)組件數(shù)量，降低功耗和成本。
最后，Rehan Tahir給出了Versal Edge AI的落地進(jìn)展。因?yàn)閂ersal Edge AI是Versal系列的新產(chǎn)品，所以現(xiàn)在客戶可以使用Versal AI Core ACAP VCK190評(píng)估套件進(jìn)行原型設(shè)計(jì)，并在之后遷移到Versal AI Edge上。
結(jié)語：賽靈思Versal Edge AI抓住邊緣市場(chǎng)關(guān)鍵
邊緣AI芯片依靠其安全保密、無需上傳數(shù)據(jù)等特性，在安防、自動(dòng)駕駛和智能制造等領(lǐng)域快速發(fā)展。在逐漸成熟的邊緣AI市場(chǎng)中，AI算力往往不是設(shè)備性能發(fā)展的瓶頸。相反，功耗、散熱、成本成為了邊緣設(shè)備最核心的問題。
最近，賽靈思針對(duì)邊緣市場(chǎng)推出了多款產(chǎn)品。本次推出的Versal Edge AI則主打成本、功耗、可擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)，抓住了邊緣市場(chǎng)的關(guān)鍵。未來，該產(chǎn)品或許會(huì)在汽車、工業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。
