Xilinx 以全球至高 AI 單位功耗性能擴展邊緣計算領先地位

自適應計算領先企業(yè)賽靈思公司近日宣布推出 VersalTM AI Edge 系列，其旨在支持從邊緣到終端的 AI 創(chuàng)新。Versal AI Edge 系列可提供較之 GPU^[1] 4 倍的 AI 單位功耗性能，以及較之上一代自適應 SoC 10 倍的計算密度，是面向下一代分布式智能系統(tǒng)的全球最具可擴展性且靈活應變的產品組合。

圖 賽靈思Versal AI Edge 系列

Versal AI Edge 自適應計算加速平臺（ ACAP ）可為多種應用提供智能功能，包括具備最高級別功能安全性的自動駕駛、協(xié)作性機器人、預測性工廠以及醫(yī)療系統(tǒng)。該產品組合采用 AI 引擎-機器學習（ AIE-ML ）架構，可提供較之以往 AI 引擎 4 倍的機器學習算力，同時還集成了全新加速器 RAM 與增強的存儲器層級，以應對不斷演進的 AI 算法。這些架構創(chuàng)新隨之帶來的是相比 GPU 高達 4 倍的單位功耗性能和更低時延，進而使得邊緣器件的功能更為強大。

AI 賦能的自動化系統(tǒng)要求高計算密度，這樣才能從傳感器到 AI 再到實時控制進行整體應用加速。相比于Zynq? UltraScale+? MPSoC，Versal AI Edge 器件能夠提供 10 倍計算密度，從而實現這一目標。此外，Versal AI Edge 器件還支持多種安全標準，包括工業(yè)（ IEC 61508 ）、航空電子（ DO-254/178 ）以及汽車（ ISO 26262 ），助力供應商達到 ASIL C 隨機硬件完整性和 ASIL D 系統(tǒng)完整性等級。

賽靈思產品管理與營銷高級總監(jiān) Sumit Shah 表示：“為了應對新的需求與場景，邊緣計算應用需要一種架構，能夠在嚴苛的散熱與時延限制下提供一系列靈活的計算處理。Versal AI Edge 系列為需要更高智能水平的各種應用提供了這些關鍵特性。憑借這一點，在涵蓋從智能邊緣傳感器到 CPU 加速器等多種器件的 Versal 產品組合中，Versal AI Edge 系列得以成為其中至關重要的成員。”

VDC Research 物聯(lián)網及嵌入式技術高級分析師 Dan Mandell 表示：“邊緣端市場機遇正呈指數級增長。從 2021 年到 2025 年，用于這些獨特應用的 AI 芯片組市場規(guī)模預計將增加一倍以上。賽靈思 Versal AI Edge 系列是專為 AI 任務所打造的設計，聚焦性能加速的同時還保持了可擴展性和低功耗，是一款能夠應對這些重要市場的引人矚目的解決方案?！?/p>

Versal AI Edge 系列采用業(yè)經量產驗證的 7nm Versal 架構，并針對低時延 AI 計算進行微型化處理，其功效水平低至 6 瓦且符合邊緣應用中的安全與保密要求。作為一款搭載多樣化處理器的異構平臺，Versal AI Edge 系列能夠令引擎匹配于算法，以標量引擎支持嵌入式計算、以自適應引擎支持傳感器融合和硬件靈活應變、以智能引擎支持 AI 推斷，其可擴展至高達 479（ INT4 ） TOPS^[2]，這一點是面向邊緣應用的 ASSP 和 GPU 無法比擬的，同時還能支持視覺、雷達、激光雷達（ LiDAR ）以及軟件定義的無線電等高級信號處理工作負載。

圖 賽靈思Versal AI Edge 系列

連接模塊涵蓋：符合邊緣應用所有必要協(xié)議的 LPDDR-4266、32Gb/s 收發(fā)器；40G 多速率以太網；配備 CCIX 的 PCIe? Gen4；原生支持最高 8 百萬像素以及更高分辨率視覺傳感器的 MIPI。這些連接模塊對于 L2 乃至更高級的 ADAS 至關重要。借助更加強大的 AI 引擎和含有加速器 RAM 的強化的存儲器層級，Versal AI Edge 系列是眾多市場中更廣泛應用的理想選擇。

硬件和軟件開發(fā)者均可運用 Versal AI Edge ACAP，它所提供的設計入門渠道適用于所有開發(fā)者，包括面向硬件開發(fā)者的 Vivado^? 設計工具、面向軟件開發(fā)者的 Vitis? 統(tǒng)一軟件平臺、面向數據科學家的 Vitis AI，以及面向平臺目標應用的特定領域開發(fā)系統(tǒng)、框架和加速庫。

Versal AI Edge 系列是 Versal ACAP 產品組合的最新成員。Versal ACAP 是完全軟件可編程的自適應 SoC，其性能與靈活性遠超傳統(tǒng) CPU、GPU 和 FPGA。ACAP 可以在硬件和軟件層進行修改，從而動態(tài)適應從邊緣到云的各種應用和工作負載需求。Versal AI Core 和 Versal Prime 器件已全面投產。與此同時，Versal Premium  ACAP現已提供樣品。

供貨情況

Versal AI Edge 系列設計文檔和支持已對早期試樣用戶開放，預計于 2022 年上半年出貨，同時還將包括車規(guī)級器件路線圖。

[1] Jetson AGX Xavier, ResNet50 224x224, batch=1

[2] INT4 TOPS 性能不包括稀疏性，可將算力提升高達 2 倍