Xilinx的自适应计算加速平台(ACAP)已经存在好几年了。该公司首先推出了中档通用Prime和高端通用Premium计算解决方案。然而,新的通用AI Edge针对的是低端领域,在这些领域,高效的人工智能(AI)和机器学习(ML)应用可能非常有价值。Xilinx并不是唯一一个在这个领域进行攻击的公司,但是AI/ML加速、FPGA可配置性、高速结构和基于arm的计算集群的组合在快速上市以及硬件和软件可配置性方面提供了显著的优势。
Versal AI Edge系列采用了与Versal系列其他产品类似的架构。可编程芯片上网络连接主要组件,如可适应硬件,这是Xilinx的旗舰FPGA结构(图1).其他组件,包括通信和人工智能引擎,都是为具有不同于云计算等其他市场的AI/ML需求的边缘计算而量身定制的。
通用AI Edge系列的AI引擎使用了更紧凑的数字格式,如INT4和float16(图2).这使得可以构建与使用较大值实现的精度相当的ML模型。这是人工智能加速器针对边缘应用的一种常见方法,在这些应用中,训练有素的模型通常可以识别图像或趋势。
该系列还将数据内存增加了一倍,达到64kb,并在设计中增加了一个新的内存块,最高可达32mb的额外高带宽内存。总体而言,与其他平台(如基于gpu的解决方案)相比,该系统的设计提供了4倍的ML计算能力,延迟减半。当然,你的里程可能会有所不同。
Versal AI Edge系列针对一系列应用,包括要求较高的领域,如汽车高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自动驾驶。它还集成了以太网和CAN FD支持。ML模型可用于实时分析雷达、激光雷达和摄像机流。该系列产品符合ISO 26262、IEC 61508/62061/13849/61511、EN 60601(医用)和DO-254/178等标准。所有芯片都适用于坚固耐用的应用,其中尺寸、重量和功率(SWaP)是重要的,同时保持在指定的热封装范围内。
Versal AI Edge系列具有大量的软件支持,包括Xilinx Vitis软件平台和Vivado设计套件。Xilinx还有许多面向应用程序的堆栈(图3).
开发者可以开始使用通用AI Core ACAP VCK190评估工具包(图4).软件工具将于2021年底提供,而硬件和工具包预计将于2022年下半年到达。