在微控制器領(lǐng)域，將機(jī)器學(xué)習(xí)人工智能（AI）引入網(wǎng)絡(luò)邊緣的努力正風(fēng)起云涌。但是運(yùn)行算法（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，CNN）的計(jì)算需求對(duì)功率要求相當(dāng)高。無晶圓廠半導(dǎo)體供應(yīng)商GreenWaves Technologies發(fā)布了一款新處理器來回應(yīng)這一要求，該處理器將AI應(yīng)用于傳感器讀數(shù)，以幫助析取數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的傳送流量。

日前，GreenWaves發(fā)布了其GAP8應(yīng)用處理器，這是款針對(duì)視頻和音頻處理算法以及CNN優(yōu)化的八核計(jì)算集群。該處理器還具有專用于通信、控制和傳感器數(shù)據(jù)預(yù)分析的內(nèi)核。該器件的目標(biāo)應(yīng)用包括：目標(biāo)和人臉檢測(cè)、振動(dòng)分析及音頻數(shù)據(jù)流中的關(guān)鍵詞識(shí)別。GAP8基于開放的RISC-V架構(gòu)，是歐洲并行超低功耗計(jì)劃（PULP）的一部分，旨在提高電池供電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（如感知）的邊緣處理性能。

GreenWaves公司業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Martin Croome在接受采訪時(shí)表示，在邊緣擁有AI能力的好處，在于能夠顯著減少設(shè)備和云服務(wù)之間的數(shù)據(jù)流量。AI允許邊緣設(shè)備對(duì)其收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并僅發(fā)送分類結(jié)果，而不是原始數(shù)據(jù)。例如，在人數(shù)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用中，使物聯(lián)網(wǎng)攝像頭能夠?qū)⑷伺c現(xiàn)場(chǎng)視野中的其他對(duì)象區(qū)分開來，就可以無需將視頻信息發(fā)送到云端。相反，設(shè)備只需發(fā)送它統(tǒng)計(jì)的人數(shù)，從而將數(shù)據(jù)速率從每秒幾千字節(jié)降低到每天幾個(gè)字節(jié)。同樣，只需少量命令字的簡(jiǎn)單語(yǔ)音控制應(yīng)用，幾乎可以完全在GAP8等邊緣器件的處理能力范圍內(nèi)運(yùn)行。

圖：Gapuino開發(fā)板將提供一個(gè)機(jī)會(huì)，使用GAP8處理器在邊緣快速開始與AI攜手。（圖片來源：GreenWaves Technology）

該處理器的架構(gòu)采用共享指令緩存（SIMD），可支持九個(gè)相同的處理器內(nèi)核。一個(gè)核用作結(jié)構(gòu)控制器，并激活其他八個(gè)核以根據(jù)需要提供并行處理?？刂破髂軌騾f(xié)調(diào)所產(chǎn)生的操作，因此每個(gè)核可以獨(dú)立運(yùn)行任務(wù)直至完成，然后讓控制器匯集結(jié)果以供下一條指令使用。Croome估計(jì)，就完成AI功能來說，其實(shí)現(xiàn)的處理性能比傳統(tǒng)的DSP高出近20倍。

由于GAP8及其支持的軟件和開發(fā)工具建立在開放平臺(tái)上，因此實(shí)現(xiàn)這種水平性能的成本可能非常低。不涉及版稅或許可費(fèi)用，該公司的開發(fā)投資只花費(fèi)在其可以增值的地方而不是構(gòu)建基礎(chǔ)。因此，該公司預(yù)計(jì)，該芯片以100K的量出貨時(shí)，單價(jià)為5美元。進(jìn)而，該公司估計(jì)，采用成本低于15美元的硬件，就可以實(shí)現(xiàn)消費(fèi)類機(jī)器人的機(jī)器視覺和語(yǔ)音控制。

該處理器的軟件開發(fā)套件（SDK）從2017年12月開始提供，而GreenWaves將在今年4月推出一款開發(fā)板——Gapuino（見圖），從而使開發(fā)人員能夠快速開始產(chǎn)品開發(fā)。該SDK支持多種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（包括mBed），并包含一個(gè)自動(dòng)拼接器（auto-tiler）來幫助并行處理應(yīng)用代碼和數(shù)據(jù)流。它還提供一個(gè)用于常見AI算法（如CNN）的代碼生成器，以及用于將TensorFlow（用于人工智能的開源軟件庫(kù)）AI描述橋接到Gap的軟件。基礎(chǔ)開發(fā)板的預(yù)訂價(jià)格為100歐元，并且提供傳感器接口和圖像插件擴(kuò)展板。