عرضه کارت های هوش مصنوعی لبه Brainchip AKD1500؛ تحولی در سیستم‌های امبدد و نورومورفیک

به نقل از CNX Software – Embedded Systems News

معرفی کمک‌پردازنده هوش مصنوعی لبه Brainchip AKD1500 و پلتفرم‌های سخت‌افزاری جدید

در نوامبر ۲۰۲۵، نگاهی داشتیم به کمک پردازنده هوش مصنوعی لبه مدل Brainchip AKD1500 با رابط PCIe/SPI که به‌طور اختصاصی برای سیستم‌های کم‌مصرف طراحی شده است؛ تراشه‌ای که قادر است با مصرف تنها ۳۰۰ میلی‌وات توان، عملکردی معادل ۸۰۰ گیگا عملیات در ثانیه (GOPS) ارائه دهد.

در ماه‌های اخیر، Brainchip سبد محصولات خود را با عرضه چندین پلتفرم سخت‌افزاری بر پایه این تراشه گسترش داده است. مسیر توسعه این محصولات با معرفی کارت های هوش مصنوعی لبه در فرم‌فکتور M.2 (با رابط B+M Key) در اواخر ژوئیه با قیمت ۱۲۹ دلار آغاز شد. در ادامه این روند، ماژول مقرون‌به‌صرفه BrainBoard 1500 با قیمت ۹۹ دلار در ماه اوت به بازار راه یافت و به‌تازگی نیز فروش کارت توسعه AKD1500 PCIe با برچسب قیمتی ۱۴۹ دلار آغاز شده است تا گزینه‌های متنوعی پیش‌ روی توسعه‌دهندگان قرار گیرد.

کارت توسعه Brainchip AKD1500 M.2 B+M Key

مشخصات فنی کارت توسعه

• شتاب‌دهنده هوش مصنوعی – کمک-پردازنده نورومورفیک AKD1500
• ساختار عصبی Akida با فرکانس ۵ تا ۴۰۰ مگاهرتز
• ۱ مگابایت حافظه محلی روی تراشه
• ۸۰۰ GOPS با مصرف کمتر از ۳۰۰ میلی‌وات
• یادگیری تطبیقی روی تراشه، بدون نیاز به فضای ابری
• بسته‌بندی – پکیج ۷×۷ میلی‌متری MFCTFBGA169 با فاصله پایه‌های ۰.۵ میلی‌متر
• فرآیند ساخت – فرآیند منطق دیجیتال ۲۲ نانومتری FD-SOI CMOS
• رابط میزبان – کانکتور لبه B+M Key برای اتصال PCIe یا SPI به میزبان
• متفرقه – طراحی بدون فن (Fanless)
• مصرف توان – معمولاً ۲۵۰ میلی‌وات در فرکانس ۴۰۰ مگاهرتز
• ابعاد – ماژول M.2 2230
• محدوده دمایی – ۰ تا ۷۰ درجه سانتی‌گراد

ماژول M.2 با استفاده از یک شیلد M.2 HAT با Raspberry Pi 5 و همچنین سایر میزبان‌های سازگار کار می‌کند.

ماژول BrainBoard 1500

ماژول BrainBoard 1500 با همکاری Neuromorphux توسعه یافته است.

مشخصات فنی BrainBoard

• شتاب‌دهنده هوش مصنوعی – کمک-پردازنده نورومورفیک AKD1500
• ذخیره‌سازی – ۴ مگابایت حافظه فلش برای استقرار مدل‌های سازگار با Akida (۸ مگابایت در صورت سفارش)
• رابط میزبان – SPI / QSPI تا ۶۰ مگاهرتز، I2C برای پیکربندی از طریق سوراخ‌های عبوری و کناری (castellated holes)
• پروفایل توان – پایشگر توان دو کاناله داخلی برای اندازه‌گیری استنتاج در بلادرنگ (بلادرنگ)
• متفرقه:
  • ال‌ئی‌دی‌های توان قرمز/سبز
  • ال‌ئی‌دی آبی برای وضعیت ارتباط
  • مقاومت‌های Pull-up رابط I2C و تعیین آدرس از طریق جامپرهای ۰۶۰۳
  • طراحی بدون فن
• منبع تغذیه – ۳.۰ تا ۵ ولت DC
• مصرف توان – حالت خواب AKD1500 تا حد میلی‌وات، حالت خاموش AKD1500 تا ۳۷ میکروسوات
• ابعاد – ۲۲.۸۶ در ۲۲.۸۶ میلی‌متر (سازگار با جای‌پای Arduino Nicla)

ماژول BrainBoard 1500 بهترین عملکرد را با بردهای (برد) مدل Arduino Nicla Vision و Arduino Nicla Sense ME دارد. در مستندات همچنین به یک برد واسط BB15 Nicla، یک برد آداپتور OpenMV AE3 و یک برد آداپتور Seeed Studio Seeeduino اشاره شده است، اما جزئیاتی درباره سه مورد اخیر پیدا نکردم.

کارت توسعه AKD1500 PCIe

مشخصات فنی کارت توسعه AKD1500 PCIe

• شتاب‌دهنده هوش مصنوعی – کمک-پردازنده نورومورفیک AKD1500
• رابط میزبان – کانکتور لبه PCIe 2.0 x1
• USB – پورت Micro USB (مستند نشده، اما احتمالاً برای دیباگ/دیباگ)
• متفرقه – طراحی بدون فن
• مصرف توان – معمولاً ۲۵۰ میلی‌وات در فرکانس ۴۰۰ مگاهرتز
• ابعاد/فرم فاکتور – کارت استاندارد PCIe
• محدوده دمایی – ۰ تا ۷۰ درجه سانتی‌گراد

پشتیبانی نرم‌افزاری و دسترسی به محصولات

کارت‌های توسعه AKD1500 در نسخه‌های M.2 و PCIe، از همان روال توسعه‌ای پیروی می‌کنند که پیش‌تر در مدل‌های AKD1000 شاهد بودیم. این تجهیزات با توزیع‌های لینوکسی مانند دبیان و اوبونتو سازگاری کامل دارند. پس از نصب درایورهای مربوطه، فرآیند طراحی، آموزش و تست شبکه‌های عصبی از طریق محیط توسعه اختصاصی MetaTF انجام می‌شود. این پلتفرم با پشتیبانی از فریم‌ورک‌های TensorFlow و Keras، به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد از مدل‌های پیش‌آموزش‌دیده (Model Zoo) استفاده کرده و مدل‌های CNN خود را به‌راحتی به شبکه‌های عصبی اسپایکی (SNN) تبدیل کنند.

در سوی دیگر، ماژول BrainBoard 1500 رویکرد متفاوتی دارد و گردش کار آن به بردهای میکروکنترلری نظیر Arduino Nicla شباهت بسیاری دارد. شرکت Neuromorphyx برای سهولت در کار، کتابخانه متن‌باز BB15 برای آردوینو را به همراه کدهای نمونه برای Nicla Vision و Nicla Sense و همچنین دستورالعمل‌های فلش کردن مدل، در گیت‌هاب (GitHub) منتشر کرده است.

علاقه‌مندان می‌توانند برای دسترسی به مستندات فنی و خرید کارت های هوش مصنوعی لبه (مدل‌های M.2 و PCIe)، ماژول BrainBoard 1500 یا بسته‌های اقتصادی شامل ۵ تراشه AKD1500 با قیمت ۱۹۹.۹۹ دلار، به فروشگاه رسمی Brainchip مراجعه کنند. این بسته‌های تراشه گزینه‌ای ایده‌آل برای توسعه‌دهندگانی هستند که قصد دارند با پیاده‌سازی متدهای طراحی pcb با هوش مصنوعی، بردهای سفارشی و سخت‌افزارهای اختصاصی لبه را مطابق نیاز پروژه خود طراحی کنند.