Puce accélératrice de réseau neuronal ouvrant la voie à l'intelligence artificielle IoT

13 octobre 2020 //Par A.Dieul
Puce accélératrice de réseau neuronal ouvrant la voie à l'intelligence artificielle IoT
Le microcontrôleur basse consommation accéléré par réseau neuronal, MAX78000 de Maxim Integrated Products introduit l'intelligence artificielle au niveau Edge sans compromettre les performances des dispositifs IoT alimentés par batterie. L'exécution d'inférences IA pour moins d'un centième de l'énergie consommée par des solutions logicielles, allonge considérablement l'autonomie des applications IA alimentées par batterie, tout en permettant de nouvelles utilisations complexes de l'IA, que l’on aurait jusqu'ici considérées impossibles. Ces améliorations au niveau consommation n'impliquent aucun compromis en termes de latence ni de coût : le MAX78000 exécute les inférences 100 fois plus vite que les solutions logicielles tournant sur des microcontrôleurs basse consommation, à une fraction du coût des solutions à base de FPGA ou de GPU.

La technologie IA permet aux machines de voir et d'entendre, ce qui rend le monde plus compréhensible que jamais. Auparavant, effectuer des inférences IA au niveau Edge impliquait de collecter des données de capteurs, de caméras et de microphones, d'envoyer ces données dans le Cloud pour effectuer l'inférence, puis de renvoyer la réponse dans l'Edge. Une telle architecture fonctionne mais reste très pénalisante pour les applications Edge compte tenu de sa latence et performances énergétiques médiocres. Une alternative est d'utiliser des microcontrôleurs basse consommation pour mettre en œuvre un réseau neuronal simple ; cependant, la latence s'en ressent et seules des tâches simples peuvent alors tourner au niveau Edge.  

En intégrant un accélérateur de réseau neuronal dédié, associé à deux cœurs de microcontrôleurs, le MAX78000 surmonte ces limitations, et permet aux machines de voir et d’entendre des motifs complexes, grâce à un traitement IA local qui consomme peu et qui tourne en temps réel. Certaines applications comme la vision artificielle, la reconnaissance vocale ou faciale peuvent être rendues plus efficaces, puisque le MAX78000 est capable d’effectuer des inférences en consommant moins du centième de l'énergie nécessaire à un microcontrôleur. Au cœur du MAX78000 se trouve un matériel spécialisé conçu pour minimiser la consommation et la latence des réseaux neuronaux convolutifs (CNN). Ce matériel tourne avec un minimum d'intervention de la part du microcontrôleur, ce qui rend son fonctionnement extrêmement fluide. De l'énergie et du temps ne sont utilisés que pour les opérations mathématiques mettant en œuvre un réseau CNN. Pour introduire efficacement les données du monde extérieur dans le moteur CNN, les clients peuvent utiliser l'un des deux cœurs de microcontrôleur intégrés : le cœur Arm Cortex-M4 ultra basse consommation, ou le cœur RISC-V dont la consommation est encore moindre.

Le développement d'IA peut s'avérer difficile, c’est pourquoi Maxim Integrated fournit tous les outils pour une expérience d'évaluation et de développement plus transparente. Le MAX78000EVKIT# comprend des entrées audio


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