در نمایشگاه امسال Embedded World که یکی از بزرگ‌ترین نمایشگاه‌های جهان در زمینه سیستم‌ها و قطعات الکترونیکی است و هر سال در شهر نورنبرگ آلمان برگزار می‌شود، شرکت AMD دو تراشه تطبیقی جدید (Adaptive SoC) معرفی کرد که مناسب هوش مصنوعی edge AI و سیستم‌های آن که بار محاسباتی بالایی دارند، است. به طور واضح‌تر این دو تراشه برای سیستم کمک‌راننده ADAS Eyesight که متعلق به شرکت خودروسازی ژاپنی Subaru است، طراحی شده‌اند.
AMD اعلام کرد دو پردازنده SoC (سیستم روی تراشه) جدید را به خط تولید پردازنده‌های تعبیه شده خود اضافه کرده است. این دو تراشه که سری Versal AI Edge Gen 2 و سری Versal Prime Gen 2 هستند، عملکرد بسیار خوبی در امبدد سیستم‌ها که بار محاسباتی زیادی دارند و باید در آن‌ها الگوریتم‌های هوش مصنوعی در نظر گرفته شود، خواهند داشت.
تجهیزاتی که در خط تولید AMD موسوم به Versal ساخته می‌شوند، به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که سه ویژگی مهم در یک تراشه وجود داشته باشد: منطق قابل‌برنامه‌ریزی، پردازش هوش مصنوعی و پردازنده‌های محاسباتی قدرتمند.
Versal AI Edge Gen 2 عملکرد هوش مصنوعی AI Edge را بهبود می‌بخشد.
Versal AI Edge Gen 2 به طور قابل‌توجهی عملکرد هوش مصنوعی AI Edge را بهبود می‌دهد. AMD از Versal AI Edge Gen 2 برای افزایش قابلیت‌های دستگاه‌های محاسباتی و کاهش وابستگی به ارتباط با سرور در تفسیر و تصمیم‌گیری پیشرفته هوش مصنوعی استفاده می‌کند. تراشه‌های سری Versal AI Edge Gen 2 از سه بخش سخت‌افزاری اصلی برای انجام محاسبات استفاده می‌کنند.
از قسمت اول یعنی مدار مجتمع دیجیتال (FPGA) برای پیش‌پردازش در زمان واقعی، ترکیب سنسورها یا سنسور فیوژن و گذرگاه‌های انتقال داده استفاده می‌شود. قسمت دوم در واقع یک موتور تفسیر مبتنی بر هوش مصنوعی است که از یک آرایه متشکل از پردازنده‌های برداری هوش مصنوعی تشکیل شده است. در نهایت، تراشه از یک پردازنده ARM برای پس‌پردازش، کنترل و تصمیم‌گیری استفاده می‌کند. در نتیجه AMD با ترکیب سه موتور پردازشگر متمایز توانسته یک SoC تطبیق‌پذیر بهینه شده برای امبدد سیستم‌ها ارائه کند.
با استفاده از یک منطق رابط کاربری قابل پروگرام، طراحان می‌توانند تراشه را به‌گونه‌ای تنظیم کنند که با انواع گوناگونی از سنسورها از جمله دوربین‌ها، رادارها، لیدارها (LiDAR) و سایر انواع سنسورها سازگار باشد. منطق قابل‌برنامه‌ریزی (FPGA)، در پردازش موازی اختصاصی، عملکرد بسیار خوبی دارد. FPGA همچنین یک موتور مفید برای دریافت داده‌های ورودی از چند سنسور مختلف است. دولوپرها می‌توانند با استفاده از منطق قابل‌برنامه‌ریزی و تنظیم آن، از همان قطعه در پیکربندی‌های مختلف استفاده کنند (در بیشتر موارد نیازی به تغییر منطق خارجی یا اضافه‌کردن مدارهای دیگر نیست).
Versal AI Gen 2 پیشرفته‌تر از نسل قبلی
Versal AI Gen 2 به چند لحاظ نسبت به نسل ۱ خود بهبود قابل توجهی داشته است. AMD مدعی است که موتور هوش مصنوعی باعث پیشرفت ۳ برابری کارایی واحد سخت‌افزاری در انجام عملیات محاسباتی (TOPs-per-watt) نسبت به نسل قبلی و تراشه Cortex-A78 AE از شرکت Arm هم سبب پیشرفت ۱۰ برابری قدرت محاسبات اسکالر می‌شود.
در نمایشگاه Embedded World 2024، منوئل اوم، مدیر بازاریابی AMD، نسل اول تراشه‌ی AMD Versal SoC را به جف چایلد که یکی از نویسندگان وب‌سایت All About Circuits است، نشان می‌دهد.
Cortex-A78 AE نسل جدید Cortex-A72 است. Cortex-A78، هشت هسته 2.2 گیگاهرتزی دارد. این در حالی است که نسل قبلی فقط دو هسته داشت. استفاده از تراشه SoC هسته‌های واحد پردازش را به ۱۰ هسته R-52 افزایش می‌دهد که نسبت به نسل ۱، دو هسته بیشتر دارد. این افزایش در تعداد هسته‌ها قابلیت اطمینان و امنیت سیستم را افزایش می‌دهند. این ویژگی‌ها برای دریافت گواهی‌نامه‌های ASDS مانند سطح امنیت سیستم ۳(SIL) ضروری هستند. AMD مدعی است که این پیشرفت تراشه‌ها، سبب می‌شوند که تنها از یک پردازنده در سیستم‌های کمک راننده پیشرفته (ADAS) استفاده شود.
این شرکت تراشه Versal Prime را برای امبدد سیستمهایی که از هوش مصنوعی استفاده نمی‌کنند، ارائه کرده است. در این تراشه از همان CPUهای پیشرفته هشت هسته‌ای Cortex-A78 و یک پردازنده ۱۰ هسته‌ای R-52 استفاده می‌کند. این تراشه با استفاده از منطق قابل‌پروگرام برای پردازش ویدئوها (تا رزولوشن UHD 8K)، کاربردهای صنعتی و کاربرد در سیستم‌های کامپیوتری صنعت هوا و فضا بهینه‌سازی شده است.
سوبارو از پردازنده های AMD در سیستم کمک‌راننده Eyesight استفاده می‌کند.
سوبارو تصمیم دارد از این تراشه در نسل بعدی سیستم‌های کمک‌راننده پیشرفته (ADAS) خود استفاده کند. سوبارو قبلاً از تراشه‌های تطبیق‌پذیر نسل قبلی AMD استفاده می‌کرد. این تراشه‌های جدید سبب ارتقای فناوری‌های ایمنی مانند کنترل کروز تطبیقی، حفظ خط و ترمز پیش از وقوع برخورد می‌شوند.
پردازش سه‌مرحله‌ای امبدد سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی
ADAS تنها یکی از کاربردهای متنوع یک SoC تطبیق‌پذیر مانند Versal AI Edge است. آنچه در ADAS اهمیت دارد، پردازش در لحظه است. خودرویی را تصور کنید که با سرعت ۶۰ مایل در ساعت حرکت می‌کند، به عبارتی در یک میلی‌ثانیه تقریباً یک فوت حرکت می‌کند. در بسیاری از تصادفات، چند فوت (یا چند میلی‌ثانیه) هم خیلی چیزها را تغییر می‌دهد. استفاده از ترکیب یا فیوژن سنسورهای موازی مبتنی بر FPGA و همچنین موتور تفسیر هوش مصنوعی سبب می‌شود که برخی عملیات قبل از رسیدن به CPU و درگیرشدن آن حل‌وفصل شوند. این سبب می‌شود CPU بار کمتری را متحمل شود و از آن طرف پردازش‌های لازم را در شرایط حیاتی انجام دهد و حتی فرمان‌های لازم را سریع‌تر صادر کند.
سیستم‌های پشتیبان
کار کردن با این قطعات برای توسعه دهندگانی که با ابزارهای طراحی SoC ها (مثل FPGA) مانند Xilinx و MAD آشنا هستند، راحت خواهد بود. دولوپرها از ابزارها و کتابخانه‌های AMD Vivado Design Suite استفاده می‌کنند. نرم‌افزارها و ابزارهای طراحی از پلتفرم نرم‌افزاریAMD Vitis Unified Software استفاده می‌کنند. در حال حاضر کیت‌های ارزیابی و ابزارهای طراحی نسل ۱ در دسترس هستند. AMD برنامه دارد که نمونه‌های سیلیکونی نسل ۲، کیت‌های ارزیابی و دیگر محصولات مرتبط در سال ۲۰۲۵ وارد بازار شوند.
منبع: allaboutcircuits
