Potencjał rozwojowy sztucznej inteligencji (AI) w module SoM (System-on-Module) Agilex™ 5

Sztuczna inteligencja (AI) rewolucjonizuje różne branże, dostarczając przełomowych rozwiązań, które znacznie zwiększają wydajność, dokładność i zdolność do podejmowania świadomych decyzji. W tym kontekście pojawiła się koncepcja brzegowej sztucznej inteligencji (AI) - czyli służących do przetwarzania algorytmów sztucznej inteligencji (AI) na urządzeniach znajdujących się na obrzeżach sieci, zmieniając zasady gry. Umożliwia ona przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym, zmniejsza latencję i daje lepszą prywatność danych i autonomię w podejmowaniu decyzji, co ma szczególne znaczenie w sektorach takich jak opieka zdrowotna, robotyka i automatyka przemysłowa.

Firma iWave jest pionierem w dziedzinie inżynierii systemów wbudowanych oraz liderem tej rewolucji, oferując platformy wbudowane zaprojektowane tak, aby przesuwać granice sztucznej inteligencji (AI) na urządzeniach brzegowych. Wspomniane platformy są specjalnie dopasowane do zastosowań wymagających wysokowydajnego przetwarzania i zaawansowanych możliwości sztucznej inteligencji (AI) oraz uczenia maszynowego (ML), takich jak przetwarzanie multimediów, robotyka i przetwarzanie wizualne.

Przedstawiamy iW-RainboW-G58M: bezpośrednio programowalne macierze bramek (FPGA) następnej generacji, oparte na sztucznej inteligencji (AI)

Firma iWave ma przyjemność przedstawić stanowiący znaczący postęp dla rynku systemów wbudowanych moduł SoM (System-on-Module) iW-RainboW-G58M (ilustracja 1) oparty na bezpośrednio programowalnej macierzy bramek (FPGA) Intel Agilex™ 5. Jest to pierwsza bezpośrednio programowalna macierz bramek (FPGA), w której funkcje sztucznej inteligencji (AI) zintegrowane są bezpośrednio ze strukturą szkieletową, co oznacza nową erę w technologii FPGA. Urządzenie iW-RainboW-G58M zostało starannie zaprojektowane do zastosowań wymagających wysokowydajnego przetwarzania, niskiej latencji i niestandardowej logiki z wbudowaną obsługą sztucznej inteligencji (AI) oraz uczenia maszynowego (ML), dzięki czemu stanowi idealny wybór w takich branżach, jak obrazowanie medyczne, robotyka i automatyka przemysłowa.

Ilustracja 1: moduł SoM (System-on-Module) iW-RainboW-G58M firmy iWave wykorzystuje bezpośrednio programowalną macierz bramek (FPGA) Intel Agilex 5, która jest pierwszą macierzą FPGA z bezpośrednio zintegrowanymi funkcjami sztucznej inteligencji (AI). (Źródło ilustracji: iWave)

Moduł SoM (System-on-Module) iW-RainboW-G58M ma niewielkie rozmiary i mierzy zaledwie 60mm x 70mm, a mimo to zawiera mnóstwo zaawansowanych funkcji. Obsługuje bezpośrednio programowalne macierze bramek (FPGA) Intel Agilex™ 5 oraz grupę układów SoC serii E w obudowie B32A. Występuje w dwóch różnych wariantach spełniających szereg potrzeb w różnych zastosowaniach:

• Grupa A: Układ SoC FPGA A5E 065A/052A/043A/028A/013A - te warianty oferują wyższe parametry działania i są odpowiednie do zastosowań wymagających bardziej złożonych możliwości przetwarzania.
• Grupa B: Układ SoC FPGA A5E 065B/052B/043B/028B/013B/008B - te warianty stanowią ekonomiczne rozwiązania do mniej wymagających zadań, zapewniając elastyczność projektowania i wdrażania.

Połączenie tych opcji pozwala deweloperom wybrać najbardziej odpowiedni wariant bezpośrednio programowalnej macierzy bramek (FPGA) do konkretnego zastosowania, w celu uzyskania balansu wydajności, zużycia energii i kosztów.

Wykorzystanie pełnego potencjału bezpośrednio programowalnej macierzy bramek (FPGA) Intel Agilex™ 5 do zastosowań w brzegowej sztucznej inteligencji (AI)

Bezpośrednio programowalne macierze bramek (FPGA) Agilex™ 5 i układy SoC firmy Intel stanowią znaczący krok naprzód w przedmiotowej technologii, zwłaszcza w kontekście brzegowych zastosowań sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego (ML). Seria Agilex™ 5 bazuje na dotychczasowych bezpośrednio programowalnych macierzach bramek (FPGA) firmy Intel zoptymalizowanych pod kątem sztucznej inteligencji (AI), wprowadzając pierwszy w branży blok tensorowy sztucznej inteligencji w urządzeniach tego typu o średniej wielkości. Wspomniany blok został zaprojektowany specjalnie w celu przyspieszenia zadań wykorzystujących sztuczną inteligencję (AI), dzięki czemu bezpośrednio programowalne macierze bramek (FPGA) idealnie sprawdzają się w brzegowych zastosowaniach sztucznej inteligencji (AI), w których krytyczne znaczenie ma przetwarzanie i podejmowanie decyzji w czasie rzeczywistym.

Kluczową cechą bezpośrednio programowalnych macierzy bramek (FPGA) Agilex™ 5 jest asymetryczny system procesora aplikacji, który zawiera dwa rdzenie Arm Cortex-A76 i dwa rdzenie Cortex-A55. Taka konfiguracja pozwala bezpośrednio programowalnej macierzy bramek (FPGA) na osiągnięcie wyjątkowej mocy obliczeniowej przy jednoczesnej optymalizacji sprawności energetycznej, co jest kluczowym czynnikiem w środowiskach przetwarzania brzegowego, w których pobór mocy musi być zminimalizowany bez uszczerbku dla parametrów działania.

Bezpośrednio programowalna macierz bramek (FPGA) Agilex™ 5 posiada również ulepszone możliwości cyfrowego przetwarzania sygnałów (DSP), zintegrowane z blokiem tensorowym sztucznej inteligencji (AI). Takie połączenie pozwala bezpośrednio programowalnej macierzy bramek (FPGA) na bardziej wydajną i dokładną obsługę złożonych zadań z wykorzystaniem sztucznej inteligencji (AI), takich jak wnioskowanie z wykorzystaniem uczenia głębokiego, przetwarzanie obrazów i analiza predykcyjna. Ponadto zaawansowane funkcje dotyczące łączności w bezpośrednio programowalnej macierzy bramek (FPGA), w tym szybkie nadajniko-odbiorniki GTS obsługujące prędkości przesyłu danych do 28,1Gbps, posiadające magistralę PCI Express* (PCIe*) 4.0 × 8 oraz wyjścia DisplayPort i HDMI, sprawiają, że jest to uniwersalne rozwiązanie do szerokiego zakresu zastosowań.

Rozbudowany ekosystem oprogramowania sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego (ML): przyspieszanie rozwoju

Moduł SoM (System-on-Module) iW-RainboW-G58M uzupełnia rozbudowany ekosystem oprogramowania, który znacznie przyspiesza prace rozwojowe z wykorzystaniem sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego (ML). Kluczowe znaczenie dla tego ekosystemu ma obsługa popularnych platform sztucznej inteligencji (AI), takich jak TensorFlow i PyTorch, dzięki którym deweloperzy mogą wykorzystywać te znane platformy do tworzenia zaawansowanych modeli sztucznej inteligencji bez stromych krzywych uczenia się.

Krytycznym komponentem tego ekosystemu jest zestaw narzędzi OpenVINO. Ten otwartoźródłowy zestaw narzędzi został zaprojektowany do optymalizacji modeli uczenia głębokiego pod kątem wnioskowania na różnych architekturach sprzętowych, w tym na procesorach (CPU), procesorach graficznych (GPU) i bezpośrednio programowalnych macierzach bramek (FPGA). Korzystając z zestawu narzędzi OpenVINO, deweloperzy mogą zapewnić, że ich modele sztucznej inteligencji będą nie tylko zoptymalizowane pod kątem wydajności, ale także będą łatwe do przenoszenia pomiędzy różnymi platformami sprzętowymi, co zapewni większą elastyczność wdrażania.

Ponadto kluczową rolę w uproszczeniu procesu rozwojowego odgrywa pakiet Intel FPGA AI. Pakiet ten został zaprojektowany z myślą o łatwości użycia, umożliwiając projektantom bezpośrednio programowalnych macierzy bramek (FPGA), inżynierom uczenia maszynowego i deweloperom oprogramowania tworzenie platform sztucznej inteligencji (AI) zoptymalizowanych pod kątem architektur FPGA. Dzięki integracji ze standardowymi narzędziami, takimi jak TensorFlow, PyTorch i zestaw narzędzi OpenVINO, pakiet Intel FPGA AI pozwala deweloperom przyspieszyć proces rozwoju przy jednoczesnym zachowaniu wysokiego stopnia niezawodności i parametrów działania rozwiązań sztucznej inteligencji (AI).

Omawiany pakiet integruje się również bezproblemowo z oprogramowaniem do projektowania Intel Quartus Prime - potężnym narzędziem wspomagającym projektowanie, analizę i optymalizację systemów opartych na bezpośrednio programowalnych macierzach bramek (FPGA). Integracja ta zapewnia deweloperom dostęp do solidnego i sprawdzonego przepływu pracy, skracając czas wprowadzania produktów na rynek i zwiększając ogólną niezawodność zastosowań sztucznej inteligencji (AI).

Sztuczna inteligencja w chmurze a sztuczna inteligencja brzegowa: analiza porównawcza

Sztuczna inteligencja (AI) wciąż ewoluuje, dlatego coraz ważniejsza staje się różnica między sztuczną inteligencją w chmurze a sztuczną inteligencją brzegową. Sztuczna inteligencja w chmurze, która opiera się na ogromnych zasobach obliczeniowych rozlokowanych w dużych odległościach od siebie ośrodków przetwarzania danych, oferuje wysoką skalowalność i możliwość przetwarzania dużych ilości danych. Jednak takie podejście często wiąże się z większą latencją i potencjalnymi obawami dotyczącymi bezpieczeństwa ze względu na potrzebę transmisji danych przez Internet.

Z drugiej strony sztuczna inteligencja brzegowa oferuje znaczne zalety w scenariuszach, w których znaczenie krytyczne mają przetwarzanie w czasie rzeczywistym, niska latencja i zwiększona prywatność danych. Przetwarzając dane lokalnie w urządzeniu, sztuczna inteligencja brzegowa eliminuje potrzebę stałej komunikacji z chmurą, zmniejszając opóźnienia i poprawiając responsywność systemów sztucznej inteligencji (AI). Jest to szczególnie ważne w zastosowaniach takich jak pojazdy autonomiczne, automatyka przemysłowa i opieka zdrowotna, gdzie opóźnienia w podejmowaniu decyzji mogą mieć poważne konsekwencje.

Ponadto sztuczna inteligencja brzegowa przyczynia się do ochrony prywatności danych, przechowując wrażliwe informacje na urządzeniu lokalnym, zmniejszając ryzyko naruszeń bezpieczeństwa danych związanych z przetwarzaniem w chmurze. Coraz bardziej popularne staje się podejście hybrydowe, w którym urządzenia brzegowe przeprowadzają wstępne przetwarzanie danych przed przesłaniem ich do chmury w celu przeprowadzenia bardziej złożonej analizy. Metoda ta łączy w sobie zalety sztucznej inteligencji brzegowej i sztucznej inteligencji w chmurze, zapewniając efektywne wykorzystanie zasobów, zwiększone bezpieczeństwo i lepsze parametry działania systemu.

Zapewnienie długiej żywotności i kompleksowego wsparcia: zaangażowanie firmy iWave na rzecz klientów

Jednym z kluczowych zobowiązań firmy iWave jest zapewnienie długoterminowej dostępności jej produktów. Program długiej żywotności produktów firmy gwarantuje, że moduły SoM (System-on-Module) będą wykazywały dostępność przez dłuższy okres, często przekraczający 10 lat. Jest to szczególnie ważne w branżach takich jak urządzenia medyczne, lotnictwo i automatyka przemysłowa, gdzie cykle życia produktów są zwykle długie, a stała dostępność komponentów ma znaczenie krytyczne.

Oprócz długiej żywotności, firma iWave zapewnia szerokie wsparcie techniczne w całym procesie rozwoju produktu. Wsparcie to obejmuje usługi producenta ODM (Original Design Manufacturer), takie jak projektowanie kart nośnych, symulacja termiczna i projektowanie na poziomie systemowym, co pozwala klientom skupić się na ich podstawowych kompetencjach, podczas gdy złożonymi aspektami projektowania i integracji sprzętu zajmuje się firma iWave.

O zaangażowaniu firmy iWave w osiąganie sukcesów przez klientów świadczy również dostarczanie kompleksowych zestawów ewaluacyjnych dla modułów SoM (System-on-Module). Zestawy te są dostarczane z pełną dokumentacją użytkownika, sterownikami oprogramowania i pakietem wsparcia dla płytek, umożliwiając klientom szybką ewaluację i prototypowanie ich projektów. Oferując te zasoby, firma iWave pomaga klientom skrócić czas prac rozwojowych i szybciej wprowadzać produkty na rynek.

Podsumowanie

Moduły SoM (System-on-Module) iW-RainboW-G58M firmy iWave zawierają bezpośrednio programowalne macierze bramek (FPGA) Intel Agilex 5 ze zintegrowanymi możliwościami sztucznej inteligencji (AI). Zostały starannie zaprojektowane pod kątem wysokich parametrów działania, przetwarzania o niskiej latencji i niestandardowych implementacji logicznych z wbudowanymi aplikacjami obsługującymi sztuczną inteligencję (AI) i uczenie maszynowe (ML). Dzięki temu stanowią dobry wybór w takich dziedzinach, jak obrazowanie medyczne, robotyka i automatyka przemysłowa.