采用Arm Helium技术为超小型物联网设备带来优化的AI功能

2023-12-28

通过发明无数创新的应用程序,人工智能将为物联网开辟前所未有的可能性领域。然而,为了抓住这一潜力,行业必须寻觅出一种更为精明的方法,在面积、成本与能耗持续紧缩的情况下,向设备注入AI能力。

我们认识到开发者在技术进步过程中所面临的多重挑战,尤其是在硬件功能的升级与软件开发的便利性方面。为了响应这一需求,并根据多方面的反馈整合而成,Arm公司已正式发布了一款采用其创新Helium技术的新一代处理器。这款Helium矢量扩展,专门针对Cortex-M微控制器领域,旨在为低功耗嵌入式设备中的数字信号处理和机器学习应用提供卓越的性能增强。

Helium技术已被集成于Cortex-M55与Cortex-M85芯片中,此举不仅激发了智能摄像头及其他相关应用领域的革新进程,而且在业界赢得了广泛的认可与高度评价。

目睹了Helium在此类场景下展现出的卓越效能之后,我们的协作伙伴急切地寻求将这一先进技术延展至体积更为精简、能耗更低的微型装置上,旨在以此实现更加卓越的机器学习优化与能效提升。

于本月,Arm公司已隆重发布了一款划时代的Cortex-M52处理器,此新品显著提升了针对工业自动化与预防性维护等领域所需的数字信号处理能力和机器学习性能,同时集成了多样化的特性和裨益。

全新Cortex-M52芯片凭借其卓越的能效特性,成为了取代以往基于Cortex-M3与Cortex-M33的主流微控制器的理想选择。在运算能力方面,Cortex-M52实现了ML效能高达五点六倍的增长及DSP效能提升二点七倍的巨大飞跃。此外,为了适应多元化的系统需求,该芯片还特别提升了标量性能,并采用了先进的内存接口技术。

鉴于安全防护乃首要考量,Cortex-M52 系统在Armv8.1-M 架构基础上,引入了最新的一系列安全增强功能,其中包括指针验证与分支目标识别以及Arm TrustZone 技术,以更有效地防范软件攻击。此芯片还为加速发布 PSA Certified Level 2 认证的微处理器提供了有力支持,从而助力实现下一代设备达到PSA Certified标准的认证要求。

通过集成Helium技术,Cortex-M52在数字信号处理及机器学习任务方面的效能显著优于Cortex-M33。不仅如此,相较于前代,Cortex-M52在性能层面实现了跨越式的进展,并且展现了更为优越的能效比,这将极大地促进AI驱动创新成果的广泛普及与应用拓展。

采用Arm Helium技术为超小型物联网设备带来优化的AI功能 (https://ic.work/) 物联网 第1张

为了加速人工智能驱动的物联网设备的市场普及与需求增长,关键在于激发并加强开发者群体的热情与投入。借助Cortex-M52这一先进解决方案,Arm不仅提供了现代开发过程中所必需的各项特性和功能,而且还通过统一化的工作流程和验证过的架构,为开发者构建出了一片便捷高效的创新领地。此举不仅简化了开发过程,同时也大幅提升了设备的智能化水平,以此为基础推动物联网领域的技术革新与应用扩展。

下述图表清晰地揭示了事件识别算法的重要环节,展示了人工智能如何在处理难题、实施预测性维修及优化性能方面发挥关键作用。此过程首先进入信号预处理与特征抽取阶段,借助DSP工具对原始数据进行了精细的清洗和分析。紧接着,在这一流程中融合了神经网络和机器学习技术,以此为事件的分类与识别提供强大的支持。整个过程不仅体现了人工智能在解决复杂问题时的卓越能力,同时也为提升系统效率及维护稳定性提供了可能路径。

采用Arm Helium技术为超小型物联网设备带来优化的AI功能 (https://ic.work/) 物联网 第2张

利用Helium技术优化的Cortex-M处理器,在设计与性能方面实现了卓越的提升。

您正着手执行预知性维护任务。

Helium技术融合了面向嵌入式AI应用的数字信号处理与机器学习处理能力,从而有效实现了这一目标。通过采用统一编程语言对通用API进行开发,开发者能够于应用程序的DSP及ML组件中实现所需性能,确保高效且一体化的解决方案。

为了追求卓越的性能并确保代码在搭载了Helium技术的Arm微控制器系列中的广泛兼容性及高效移植,Arm携手其生态伙伴,致力于向开发者提供一整套完备的工具集与技术库,从而使得开发人员无需深究底层硬件的具体细节。

我们持续携手志同道合的伙伴,共同致力于创新与研发,以培育出更为契合需求的软件及工具。此举旨在全方位赋能物联网应用的创建与维运过程,不仅有效地优化资源配置,减少潜在的风险与支出,而且还能确保操作流程更加高效便捷,从而实现更卓越的用户体验和业务价值。

Cortex-M52, Cortex-M55, 及 Cortex-M85 三者在软件层面实现了无缝兼容性,使得开发人员能够充分挖掘围绕 Helium 构建的不断扩大的软硬件及工具集资源。借助于广泛共享的合作伙伴软件库与深厚技术知识体系,开发者得以轻松整合并利用这些资源,以提升项目效率和创新潜能。

为加速物联网与嵌入式系统的开发进程并简化相关流程,Cortex-M52 微处理器现可通过采用 Arm 虚拟化硬件实现预先访问及模拟 [1]。这种基于云端的解决方案使得开发人员能够在实际芯片投入生产前,即刻启动软件开发工作。

利用Cortex-M微控制器上配备的Helium功能,我们旨在为软件生态系统合作伙伴提供显著优势与便利。通过这一创新特性,伙伴们在构建开发工具时,能够专注于优化特定架构以满足广泛的开发者需求,实现资源的有效分配和最大化效能。一旦完成针对某架构的优化工作,这些成果即可迅速应用于市场上的不同硬件平台,从而实现一次开发、多端受益的目标。此举不仅简化了工具与软件的跨平台部署流程,而且显著降低了开发成本与时间周期,为合作伙伴创造了更高的灵活性与竞争力。

Cortex-M52显著提升了能效标准,为MCU开发者在Cortex-M架构下开发和实施复杂应用开辟了前所未有的机遇。凭借简洁且易于理解的编程模型、处理确定性以及专为低功耗设计的特性,该处理器赋予了开发者更高级别的能力与便利,这些正是Cortex-M系列处理器的固有优势所在。

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