Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Canaan Kendryte K510: AI-Beschleunigerchip auf RISC-V-Basis mit höherer Performance


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von Tam H. (Firma: Tamoggemon Holding k.s.) (tamhanna)


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Canaan stellen auf der World Artificial Intelligence Conference eine neue Version des AI-Beschleunigers K210 vor, der Entwicklern wesentlich mehr Performance bietet.

von Tam HANNA

Worum geht es hier

Der Canaan K210 ist einer der leistungsstärksten AI-Beschleunigermodule: der vom Formfaktor an den ESP32 erinnernde Chip bringt neben zwei mit 400 MHz getakteten RISC-V-Kernen eine als KPU bezeichnete Engine mit, die neuronale Netzwerke beschleunigt ausführt. Mit dem K510 steht eine schnellere Version des Chips in den Startlöchern – dank höherer Performance lassen sich AI-Aufgaben schneller abarbeiten, was zum Beispiel bei Zielerfassung zu höherer Genauigkeit führt.

Mehr und schnellere Kerne

Der Vorgänger K210 stellte zwei mit 400 MHz laufende RISC-V-Kerne zur Verfügung, die auf die KPU und ein dediziertes FFT-Modul zurückgreifen durften. Das bei diversen Quellen, darunter die im Allgemeinen gut informierte cnx-Software (https://www.cnx-software.com/2021/07/09/kendryte-k510-tri-core-risc-v-ai-processor-3-tops/), angebotene Übersichtsdiagramm zeigt, dass die FFT-Einheit nun aus einem dedizierten zusätzlichen Rechenkern besteht. Die beiden Hauptkerne arbeiten nun mit maximal 800 MHz, was eine Verdoppelung darstellt.

Unter’m Strich verspricht Kendryte eine Verdreifachung der Rechenleistung des Gesamtsystems. Obwohl das Datenblatt des Chips noch nicht zur Verfügung steht, berichten alle Quellen über die Verfügbarkeit eines LPDDR3/LPDDR4-Interfaces für zusätzlichen Arbeitsspeicher. Zudem enthält der Chip ein Ethernet-Interface. Diese Verbesserungen dürften einen Gutteil der von AI-Experten im Gespräch mit dem Autor geäußerten Kritik an K210 und MAX78000 entschärfen. Im produktiven Bereich genutzte Modelle, beispielsweise zur Kennzeichenerfassung, können mehrere Dutzend Megabyte umfassen – durch das DDR-Interface können Modulhersteller dem K510 nun mehr RAM zur Verfügung stehen.

Problematische Verfügbarkeit

Kendryte K210-Module sind momentan vor Allem in Modulen wie dem MaixDuino erhältlich – weder OEMSecrets noch LCSC offerieren das Bauteil. Beim K510 ist die Verfügbarkeit noch schlechter, bis Ende des Jahres verspricht Canaan nur “einige tausend Samples”, als Begründung führt das Unternehmen Mangel an 28nm-Fertigungskapazität an. Für die nächsten Jahre plant Canaan die Auslieferung dutzender weiterer Chips. Das im Allgemeinen gut informierte Twitter-Account AnalogLamb bietet unter https://twitter.com/AnalogLamb/status/1413101945171058691/photo/1 die in der Abbildung gezeigte Roadmap an, die auf der Konferenz ohne weitere Erklärungen präsentiert wurde.

Lohnt es sich?

Canaan-Module sind – für Personen ohne Chinesischkenntnisse und lokale Kontakte – Bückware. Wer nicht chinesisch spricht, fährt beim Anbieter unter ferner Liefen. Die extrem hohe Leistung und der im Vergleich zu westlichen Lösungen wie dem MAX78000 geringe Preis der Chips lassen das Bauteil trotzdem attraktiv erscheinen...


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von Johannes S. (jojos)


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Schon cool, aber irgendwie unpraktisch.

von Tam H. (Firma: Tamoggemon Holding k.s.) (tamhanna)


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Johannes S. schrieb:
> Schon cool, aber irgendwie unpraktisch.

Ja, der K210 ist bequemer zu verbauen. Aber du hast beim K510 halt 
DDR-RAM...meine Kollegen im AI-Bereich brüllen immer, dass sie mehr 
Speicher für das neuronale Netz brauchen

von Jens B. (dasjens)


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Tam H. schrieb:
> Johannes S. schrieb:
>> Schon cool, aber irgendwie unpraktisch.
>
> Ja, der K210 ist bequemer zu verbauen. Aber du hast beim K510 halt
> DDR-RAM...meine Kollegen im AI-Bereich brüllen immer, dass sie mehr
> Speicher für das neuronale Netz brauchen

Vielleicht sollten die mal besser coden :P

von Falk B. (falk)


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Jens B. schrieb:
>> DDR-RAM...meine Kollegen im AI-Bereich brüllen immer, dass sie mehr
>> Speicher für das neuronale Netz brauchen
>
> Vielleicht sollten die mal besser coden :P

Speichermangel ist in die DNA eines jeden Programmierers eingebrannt!

von Tam H. (Firma: Tamoggemon Holding k.s.) (tamhanna)


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Falk B. schrieb:
> Jens B. schrieb:
>>> DDR-RAM...meine Kollegen im AI-Bereich brüllen immer, dass sie mehr
>>> Speicher für das neuronale Netz brauchen
>>
>> Vielleicht sollten die mal besser coden :P
>
> Speichermangel ist in die DNA eines jeden Programmierers eingebrannt!

Bis zu einem gewissen Grad ja. Wobei das Problem bei ML-Systemen ist: 
mehr Trainingsdaten bedeutet - normalerweise - bessere Ergebnisse.

Dass es (zB im Finanzbereich) zu Übertraining kommen kann, ist natürlich 
auch wieder Thema...

von Tam H. (Firma: Tamoggemon Holding k.s.) (tamhanna)


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Jens B. schrieb:
> Tam H. schrieb:
>> Johannes S. schrieb:
>>> Schon cool, aber irgendwie unpraktisch.
>>
>> Ja, der K210 ist bequemer zu verbauen. Aber du hast beim K510 halt
>> DDR-RAM...meine Kollegen im AI-Bereich brüllen immer, dass sie mehr
>> Speicher für das neuronale Netz brauchen
>
> Vielleicht sollten die mal besser coden :P

Wuerde ich so nicht sagen. Die Firma des Mannes ist in ihrem Bereich 
(spezifische Art der Bilderkennung) Marktführer.

Ich bin jetzt kein großer AI-Meister, aber mE nach kennt er sich in 
seinem Fach aus...

von Kybernetiker X. (kybernetiker)


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Die KI kann jetzt selber coden. Deswegen ist es der KI egal welchen 
KI-Prozessor man nimmt. Wie Wirrwarr die Prozessorarchitektur ist, die 
KI kommt mit allen Prozessoren klar, die der Mensch nicht immer tut. Und 
wenn K510 günstiger ist, dann werden alle darauf zugreifen, ein neuer 
Schachzug aus China.

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