Potențialul de dezvoltare AI cu sistemul pe modul Agilex™ 5

Inteligența artificială (AI) revoluționează diverse industrii prin furnizarea de soluții transformative care sporesc semnificativ eficiența, precizia și capacitatea de a lua decizii informate. În acest context, conceptul de Edge AI – procesarea algoritmilor AI pe dispozitive situate la periferia unei rețele – a apărut ca o abordare care schimbă regulile jocului. Aceasta permite procesarea datelor în timp real, reducerea latenței, îmbunătățirea confidențialității datelor și autonomia în luarea deciziilor, deosebit de importante în sectoare precum sănătatea, robotica și automatizarea industrială.

iWave, un pionier puternic din domeniul ingineriei sistemelor integrate, se află în fruntea acestei revoluții, oferind platforme integrate concepute pentru a depăși limitele inteligenței artificiale la periferie. Aceste platforme sunt special concepute pentru aplicații care necesită calcul de înaltă performanță și capacități AI/ML sofisticate, cum ar fi procesarea media, robotica și calculul vizual.

Prezentarea iW-RainboW-G58M: următoarea generație de FPGA-uri cu AI

Într-un progres semnificativ pentru piața sistemelor încorporate, iWave este încântat să introducă sistemul pe modul (SoM) iW-RainboW-G58M (Figura 1), alimentat de FPGA Intel Agilex™ 5. Acesta este primul FPGA care dispune de capacități AI integrate direct în structura sa, marcând o nouă eră în tehnologia FPGA. iW-RainboW-G58M este proiectat meticulos pentru aplicații care necesită procesare de înaltă performanță, latență redusă și implementare logică personalizată cu suport AI/ML încorporat, ceea ce îl face o alegere ideală pentru industrii precum imagistica medicală, robotica și automatizarea industrială.

Figura 1: SoM iWave iW-RainboW-G58M, alimentat de FPGA Intel Agilex 5, care este primul FPGA cu capacități AI integrate direct. (Sursa imaginii: iWave)

SoM iW-RainboW-G58M este compact, măsurând doar 60 mm x 70 mm, dar este plin de caracteristici puternice. Acesta acceptă FPGA din familia Intel Agilex™ 5 și SoC E-Series în capsula B32A, disponibil în două variante distincte de dispozitive pentru a satisface o gamă largă de cerințe ale aplicațiilor:

• Grupul A: FPGA SoC A5E 065A/052A/043A/028A/013A – Aceste variante oferă performanțe superioare și sunt potrivite pentru aplicații care necesită capacități de procesare mai complexe.
• Grupul B: FPGA SoC A5E 065B/052B/043B/028B/013B/008B – Aceste variante oferă soluții rentabile pentru sarcini mai puțin solicitante, asigurând flexibilitate în proiectare și implementare.

Combinația dintre aceste opțiuni permite dezvoltatorilor să selecteze cea mai potrivită variantă de FPGA pentru aplicația lor specifică, găsind un echilibru între performanță, consum de energie și cost.

Exploatarea întregului potențial al FPGA-urilor Intel Agilex™ 5 pentru Edge AI

FPGA-urile și SoC-urile Intel Agilex™ 5 reprezintă un salt semnificativ în tehnologia FPGA, în special în contextul aplicațiilor de inteligență artificială și învățare automată la periferie. Seria Agilex™ 5 se bazează pe moștenirea Intel de FPGA-uri optimizate pentru AI, introducând primul bloc tensorial AI din industrie într-un FPGA de gamă medie. Acest bloc este conceput special pentru a accelera volumele de lucru AI, ceea ce face ca aceste FPGA-uri să se potrivească perfect pentru aplicațiile AI periferice, în care procesarea în timp real și luarea deciziilor sunt esențiale.

O caracteristică cheie a FPGA-ului Agilex™ 5 este sistemul său asimetric de procesare a aplicațiilor, care include nuclee duble Arm Cortex-A76 și nuclee duble Cortex-A55. Această configurație permite FPGA-ului să ofere o putere de procesare excepțională, optimizând în același timp eficiența energetică, un factor crucial în mediile de calcul periferice, unde consumul de energie trebuie redus la minimum fără a compromite performanța.

FPGA Agilex™ 5 include, de asemenea, capacități îmbunătățite de procesare digitală a semnalelor (DSP), integrate cu un bloc tensorial AI. Această combinație permite FPGA-ului să gestioneze sarcini complexe de inteligență artificială, cum ar fi inferența de învățare profundă, procesarea imaginilor și analiza predictivă, cu o eficiență și o precizie mai mari. În plus, caracteristicile avansate de conectivitate ale FPGA-ului, inclusiv emițătoarele-receptoarele GTS de mare viteză care acceptă viteze de date de până la 28,1 Gbps, PCI Express* (PCIe*) 4.0 × 8 și ieșiri pentru DisplayPort și HDMI, fac din aceasta o soluție versatilă pentru o gamă largă de aplicații.

Ecosistem cuprinzător de software AI/ML: accelerarea dezvoltării

SoM iW-RainboW-G58M este completat de un ecosistem software cuprinzător care accelerează semnificativ dezvoltarea AI și a învățării automate. În centrul acestui ecosistem se află suportul pentru cadrele AI populare, cum ar fi TensorFlow și PyTorch, asigurându-se că dezvoltatorii pot utiliza aceste platforme familiare pentru a crea modele AI sofisticate fără curbe de învățare abrupte.

O componentă esențială a acestui ecosistem este setul de instrumente OpenVINO. Acest set de instrumente open-source este conceput pentru a optimiza modelele de învățare profundă pentru inferență pe o varietate de arhitecturi hardware, inclusiv CPU-uri, GPU-uri și FPGA-uri. Prin utilizarea setului de instrumente OpenVINO, dezvoltatorii se pot asigura că modelele lor de inteligență artificială nu sunt doar optimizate pentru performanță, ci sunt și foarte portabile pe diferite platforme hardware, permițând o mai mare flexibilitate în implementare.

În plus, Intel FPGA AI Suite joacă un rol esențial în simplificarea procesului de dezvoltare. Această suită este concepută pentru a facilita utilizarea, permițând proiectanților FPGA, inginerilor de învățare automată și dezvoltatorilor de software să creeze platforme AI care sunt optimizate pentru arhitecturile FPGA. Prin integrarea cu instrumente standard din industrie, cum ar fi TensorFlow, PyTorch și setul de instrumente OpenVINO, Intel FPGA AI Suite permite dezvoltatorilor să accelereze procesul de dezvoltare, menținând în același timp un grad ridicat de fiabilitate și performanță în soluțiile lor AI.

De asemenea, suita se integrează perfect cu software-ul de proiectare FPGA Intel Quartus Prime, un instrument puternic care sprijină proiectarea, analiza și optimizarea sistemelor bazate pe FPGA. Această integrare garantează că dezvoltatorii au acces la un flux de lucru robust și dovedit, reducând timpul de lansare pe piață și sporind fiabilitatea generală a aplicațiilor lor AI.

Cloud AI vs. Edge AI: o analiză comparativă

Pe măsură ce AI continuă să evolueze, distincția dintre Cloud AI și Edge AI devine din ce în ce mai importantă. Cloud AI, care se bazează pe resursele de calcul vaste ale centrelor de date la distanță, oferă scalabilitate ridicată și capacitatea de a procesa volume mari de date. Totuși, această abordare implică adesea o latență mai mare și potențiale probleme de securitate din cauza necesității transmiterii datelor pe internet.

Pe de altă parte, Edge AI oferă avantaje semnificative în scenarii în care procesarea în timp real, latența redusă și confidențialitatea sporită a datelor sunt esențiale. Prin procesarea locală a datelor pe dispozitiv, Edge AI elimină nevoia de comunicare constantă cu cloud-ul, reducând latența și îmbunătățind capacitatea de reacție a sistemelor AI. Acest lucru este deosebit de important în aplicații precum vehiculele autonome, automatizarea industrială și asistența medicală, unde întârzierile în luarea deciziilor pot avea consecințe grave.

În plus, Edge AI contribuie la confidențialitatea datelor prin păstrarea informațiilor sensibile pe dispozitivul local, reducând riscul de încălcare a securității datelor asociat cu procesarea în cloud. Abordarea hibridă, în care dispozitivele periferice efectuează prelucrarea inițială a datelor înainte de a le transmite în cloud pentru analize mai complexe, devine din ce în ce mai populară. Această metodă combină punctele forte ale Edge AI și Cloud AI, permițând o utilizare eficientă a resurselor, securitate sporită și o performanță îmbunătățită a sistemului.

Asigurarea longevității și asistență completă: angajamentul iWave față de clienți

Unul dintre angajamentele cheie ale iWave este de a asigura disponibilitatea pe termen lung a produselor sale. Programul de longevitate a produselor companiei garantează că sistemul său pe modul (SoM) este disponibil pentru perioade îndelungate, care depășesc adesea 10 ani. Acest lucru este deosebit de important pentru industrii precum dispozitivele medicale, industria aerospațială și automatizarea industrială, unde ciclurile de viață ale produselor sunt de obicei lungi, iar disponibilitatea constantă a componentelor este esențială.

Pe lângă longevitate, iWave oferă asistență tehnică extinsă pe parcursul procesului de dezvoltare a produsului. Acest suport include servicii ODM (Producător de design original), cum ar fi proiectarea plăcii suport, simularea termică și proiectarea la nivel de sistem, permițând clienților să se concentreze asupra competențelor lor de bază, în timp ce iWave se ocupă de aspectele complexe ale proiectării și integrării hardware.

Angajamentul iWave față de succesul clienților este demonstrat și prin furnizarea de kituri de evaluare complete pentru SoM-urile sale. Aceste kituri sunt însoțite de documentație de utilizare completă, drivere software și un pachet de suport pentru placă, permițând clienților să își evalueze rapid și să își prototipeze proiectele. Prin oferirea acestor resurse, iWave îi ajută pe clienți să reducă timpul de dezvoltare și să își lanseze mai rapid produsele pe piață.

Rezumat

SoM-ul iW-RainboW-G58M de la iWave, cu FPGA Intel Agilex 5 care dispune de capacități AI integrate, este proiectat cu atenție pentru procesare de înaltă performanță, latență redusă și implementare logică personalizată cu aplicații integrate de suport AI/ML. Acest lucru îl face o alegere bună pentru industrii precum imagistica medicală, robotica și automatizarea industrială.