ARM: Neuer AI-Kern für niedrigen Energiebedarf, Erweiterung des Flexible Access-Programms

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

Das Voranschreiten der RISC/V-Architektur wird im Hause ARM durchaus ernst genommen. Mit dem M52 steht ein neuer Kern zur Verfügung, der auf die Ausführung von AI-Aufgaben in energieverbrauchskritischen Situationen optimiert ist. Außerdem wird das für Start-Ups vorgesehene Programm um hochwertige Teile des IP-Portfolios erweitert.

Arm Cortex-52: Low End-AI-Kern.

Die „rapide“ Deklassierung von CPU-basierten Mining-Verfahren durch ihre GPU-basierten Kollegen ist der beste Beweis dafür, dass optimierte SoCs in der Praxis einer schnellen generischen CPU überlegen sind. Im Bereich der künstlichen Intelligenz gibt es seit einiger Zeit verschiedenste Beschleuniger-Erweiterungen, die - je nach Laune mit einem ARM-Kern (Maxim) oder einem RISC/V-Kern (Canaan) kombiniert werden. Allen ist gemein, dass diese Lösungen im Hause ARM keine Lizenzkosten verursachen. Mit dem weiter unten erwähnten Cortex-85 bietet ARM im High End-Bereich seit einiger Zeit eine diesbezügliche Lösung an, die von Seiten des Chip-Herstellers erhebliche Investitionen im Bereich der Chipgröße voraussetzt. Der Cortex-M52 ist nun eine „kleinere“ Variante dieses IPs. Für die eigentliche AI-Beschleunigung setzt ARM auf die schon bekannte Helium-Engine.

Bildquelle: https://www.arm.com/products/silicon-ip-cpu/cortex-m/cortex-m52

Spezifischerweise verspricht ARM die folgenden Leistungsdaten:

Optional single-beat Helium, supporting up to 
    • 1 x 32-bit MACs/cycle 
    • 2 x 16-bit MACs/cycle 
    • 4 x 8-bit MACs/cycle 
    • 4-stage pipeline 
    • Performance efficiency: 4.3 CoreMark/MHz and 1.6 DMIPS/MHz 
    • Configurable main system bus: AMBA 5 AXI 32-bit or AMBA 5 AHB 32-bit

Im Hintergrund scheint ARM dabei ein „Ökosystem-play“ zu planen. Spezifischerweise findet sich in der Pressemitteilung die folgende Passage, die auf die Software-Kompatibilität mit größeren Varianten eingeht:

Cortex-M52 is fully software compatible with Cortex-M55 and Cortex-M85, enabling developers to benefit from and leverage the growing software and tools ecosystem around Helium, as well as free software libraries and an extensive knowledge base from our partner ecosystem​. To help streamline and accelerate the IoT and embedded development process, Cortex-M52 will also be available on Arm Virtual Hardware, our cloud-based offering that enables software development in advance of silicon.
--- via https://newsroom.arm.com/news/arm-cortex-m52

Zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels gibt es noch keine Informationen darüber, wann dieser Chip in der Praxis verfügbar werden wird. Im Allgemeinen gut informierte angelsächsische Branchen-News denste rechnen allerdings nicht damit, dass „nützliches Silizium“ vor dem Jahre 2025 zu erwarten ist.

Flexible Access: nun mit Cortex-M85

Das von ARM im Jahr 2019 gestartete Flexible Access Programm hat – ARM gibt dies offen zu - das Ziel, Startups durch „IP Lock“ zur Nutzung von ARM-Prozessoren zu animieren bzw. zu zwingen:

This gives Flexible Access partners low cost, or for early-stage startups zero cost, access to a wide choice of technologies when they are designing their systems-on-a-chip (SoCs). T
--via https://newsroom.arm.com/arm-flexible-access-updates

ARM erweitert das IP-Portfolio nun um drei durchaus hochwertige Komponenten: Hinzufügen Nummer eins ist der Cortex M85 - ein Mikrocontroller-Kern mit verschiedenen Erweiterungen für den AI-Bereich, der unter anderem von Renesas bereits kommerzialisiert wurde. Neben dem eigentlichen Hauptprozessor verspricht ARM auch, das Arm’s Processor Implementation Kit zur Verfügung zu stellen - ein Werkzeug, das beim „Tapeout“ und der Realisierung der Chips Arbeitszeit einsparen hilft. Neben dem reinen Mikrocontroller-Kern bietet ARM auch den Corstone 310 an.

Bildquelle: https://newsroom.arm.com/arm-flexible-access-updates

Dabei handelt es sich um ein „Chip-Portfolio“, das auf die Bedürfnisse von Voice Recognition-Applikationen vorgesehen ist. Zu guter Letzt stellt ARM den Mali G-310 unter das Flexible Access-Programm. Dabei handelt es sich um eine GPU, die für Lowcost-Einsatzszenarien vorgesehen ist

Mali-G310 brings a broad range of graphics performance benefits to low-cost consumer tech devices, from TVs and set-top boxes to low-cost augmented reality (AR) and virtual reality (VR) devices. The GPU integrates Arm Frame Buffer Compressions (AFBC) and Arm Fixed-Rate Compression (AFRC) image compression technologies that save system bandwidth and power. The AFBC and AFRC technologies are both available separately as part of Arm Flexible Access.