Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Neural Processing Units


von Christoph M. (mchris)


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Mittlerweile finden sich in allerlei Mikrocontrollern NPUs, aber wenn 
man genauere, tiefer gehende technische Information will, wird's 
schwierig.

Weiß jemand, wo man die Spezifikation der NPU von den STM-Prozessoren 
findet, z.B. vom STM32MP255A ?

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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> Weiß jemand, wo man die Spezifikation der NPU von den STM-Prozessoren
> findet, z.B. vom STM32MP255A ?

NPU nur gegen NDA. SCNR

von Christoph M. (mchris)


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> NPU nur gegen NDA. SCNR

Ärgerlich .. als wenn es etwas nützen würde. Die konkurrierenden 
MCU-Hersteller werden wohl eher leicht an die Information kommen. Da 
reicht eine undichte Stelle.

Gibt es irgendwo Informationen zur ESP32 AI Beschleunigung?:

> The ESP32-P4 is powered by a dual-core RISC-V CPU featuring AI instruction 
extension

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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Christoph M. schrieb:
>> NPU nur gegen NDA. SCNR
>
> Ärgerlich .. als wenn es etwas nützen würde. Die konkurrierenden
> MCU-Hersteller werden wohl eher leicht an die Information kommen. Da
> reicht eine undichte Stelle.

Ganz leicht ist es für Firmen mit kommerziellen Absichten als 
Business-Partner zu kommen. Den Hinweis aufs NDA kann man auch so 
verstehen, das das nix für gering ambitionierte "Bastler" ist.


prinzipielle Infos zu optimalen Programmierung eines neuronalen Netzes 
mittels Nutzung von DSP-Strukturen gibt es zuhauf. Man braucht halt nur 
Wissen zu Datentypen und Rechengeschwindigkeiten einiger Operationen.

Da hab ich mal schnell was gegoogelt:
https://wiki.stmicroelectronics.cn / 
stm32mpu/wiki/STM32MP2_NPU_description

(spaces in URL entfernen)

https://medium.com/@abhishek.nandy81/getting-started-with-intel-npu-8cab1603f727
https://www.elektronikpraxis.de/architekturanforderungen-fuer-mikrocontroller-in-der-ki-arae-a-0d6eadc8b76a920596e9dc12aa9965c1/

: Bearbeitet durch User
von Christoph M. (mchris)


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> Den Hinweis aufs NDA kann man auch so
> verstehen, das das nix für gering ambitionierte "Bastler" ist.

Diese Aussage ist ziemlicher Käse, weil der formale Aufwand einer NDA 
für diese Absicht viel zu groß wäre.

>prinzipielle Infos zu optimalen Programmierung eines neuronalen Netzes
>mittels Nutzung von DSP-Strukturen gibt es zuhauf.

Es geht hier nicht darum, wie man neuronale Netze programmiert, sondern 
um die konkrete Ausführung der Hardware. Mich interessieren da die 
schnelle Echtzeitkorrelation großer Datenmengen in möglichst in FP32. 
Die kleinen Integer-Datentypen für die normalerweise die exorbitanten 
Rechenleistungen in TOPS der NPUs oder TPUs angeben sind, interessieren 
mich weniger.

von Soul E. (soul_eye)


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Christoph M. schrieb:
> Diese Aussage ist ziemlicher Käse, weil der formale Aufwand einer NDA
> für diese Absicht viel zu groß wäre.

Wie kommst Du darauf? Wenn man den Liefervertrag aushandelt, also 
Abnahmemengen, Staffelpreise, Produktivität, Langzeitverfügbarkeit und 
Gewährleistungsansprüche, dann ist das NDA nur ein weiteres Blatt Papier 
zum Unterschreiben. Der Mehraufwand geht im Rauschen unter.

Der Bastler, der seine fünf Einzelstücke beim Distributor oder gar in 
China bei Ali/Ebay/Reichelt kauft, ist damit aber außen vor.



Dass Datenblätter im Internet kostenlos für jedermann verfügbar sind, 
ist auch eine Errungenschaft der Neuzeit. Früher waren das gedruckte 
Bücher, an die man privat gar nicht oder nur gegen teueres Geld kam.

: Bearbeitet durch User
von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Soul E. schrieb:
> Früher waren das gedruckte
> Bücher, an die man privat gar nicht oder nur gegen teueres Geld kam.

Ja, frueher. Frueher bin ich auch jeden Tag 17km in die Schule gelaufen. 
Bei Wind und Wetter. Mit kurzen Hosen. Barfuss. Und damals lag Schnee 
noch bis in den August. Und den kleinen Bruder hatte ich auch immer auf 
dem Ruecken. Wenn ich mein Pausenbrot vergessen hatte, dann gings halt 
nochmal zurueck. So war das frueher....

scnr,
WK

PS & on topic: Ja, mich wuerden auch mehr Details zu NPUs interessieren, 
z.b. auch was es da jeweils fuer Tools gibt und unter welchen OS die 
dann laufen...

: Bearbeitet durch User
von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


Angehängte Dateien:

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> Mich interessieren da die
> schnelle Echtzeitkorrelation großer Datenmengen in möglichst in FP32.
> Die kleinen Integer-Datentypen für die normalerweise die exorbitanten
> Rechenleistungen in TOPS der NPUs oder TPUs angeben sind, interessieren
> mich weniger.

OK, das ist eine nicht unwichtige Detail-Information bzgl der 
eigentlichen Bedürfnisse.
Spätestens seit 2023 wird man auf Messen von Vorträgen zum Thema AI und 
Mikrocontroller bombardiert, das Stichwort für diese AI ausserhalb von 
Rechenzentren ist gern "AI on the edge". Da geht es hauptsächlich 
darüber wie ein kleiner µC mit wenig Speicher die Interferenz in 
Echtzeit hinbekommt ohne seinen Akku leerzulutschen. Die daten dazu 
kommen von internen sensoremn oder vom internen ADU und sind da selten 
breiter als 16 bit (wenn überhaupt).

Wenn Dich also hauptsichlich die MFOPS von 32bit interessieren, dann 
findet man solche Angaben eher bei den FPU, als den NPU's. IM ARM-Kosmos 
gibt es standardisierte FPU's, dazu könnte man tiefergehende Infos 
finden.

Neben Messe-Besuchen haben sich für die Informationsbeschaffung für mich 
Email/linked-Kontakte zu den FAE's bewährt. Oder auch 
Marketing-Representatives. Darunter fondet sich auch Fachleute und nicht 
nur Sales-Droiden.

* https://newsroom.st.com/media-center/press-item.html/p4665.html (wobei 
das wieder stark nach Sales-Droid klingt)
* 
https://www.qualcomm.com/content/dam/qcomm-martech/dm-assets/documents/Unlocking-on-device-generative-AI-with-an-NPU-and-heterogeneous-computing.pdf
* 
https://armkeil.blob.core.windows.net/developer/Files/pdf/datasheets/arm-ethos-u-processor-series-product-brief.pdf

: Bearbeitet durch User
von Stefan H. (Firma: dm2sh) (stefan_helmert)


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Bradward B. schrieb:
> NPU nur gegen NDA

Vielleicht gibt es ja hier im Forum jemand, der den NDA unterschrieben 
hat und die Doku bekommen. Er kann es ja einfach anonym veröffentlichen.

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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>> NPU nur gegen NDA
>
> Vielleicht gibt es ja hier im Forum jemand, der den NDA unterschrieben
> hat und die Doku bekommen. Er kann es ja einfach anonym veröffentlichen.

Schätze dann hat nicht nur der Veröffentlicher sondern auch der 
Forumsbetreiber ein Problem.

Non-Disclosure heisst nun mal Nicht-Veröffentlichung resp. 
"Nicht-Weitergabe".

Was man unter Umständen angehen könnte, wäre die Veröffentlichung eines 
unkritischen Auszuges. In der Vergangenheit wurde auch gern angeboten, 
mal ein Anwendungs-Beispiel zu bearbeiten um vergleichende Messungen mit 
der bisherigen Lösung zu ermöglichen. Hier könnte man also dem 
FAE/Representative Lauffähigen Benchmark-code mit der Bitte, diesen mal 
zu compilieren/auf der NPU laufenzulassen, übergeben.

Im Universitären Bereich werden auch Evalboards verschenkt und 
Unterstützung angeboten.

Aber der hungrigen Meute ist dies auch nicht genug, siehe  Aktuelles zur 
Linux-Unterstützung am ARM-M4:

"Ganz gleich, wie viel wir getan haben, wie viele unmögliche Dinge wir 
getan haben, die Menschen wollten immer mehr. Und mehr. "

https://www.heise.de/news/Asahi-Linux-Probleme-beim-Port-fuer-Apples-M4-10345622.html

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Bradward B. schrieb:
> Schätze dann hat nicht nur der Veröffentlicher sondern auch der
> Forumsbetreiber ein Problem.

Richtig. Er muss in dem Falle die Registrierungsdaten des Users 
herausrücken, sowie die IP's von dem seine Posts kamen. Die Person wäre 
dann auch beruflich erledigt.

> Non-Disclosure heisst nun mal Nicht-Veröffentlichung resp.
> "Nicht-Weitergabe".

So ist es. Bereits die Nachfrage nach einer solchen Handlung kann je 
nach Schwerwiegendkeit analog zum Anfordern einer Bestechung (Bestechung 
als Nachfrage) strafrechtlich geahndet werden.

von Martin S. (strubi)


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Stefan H. schrieb:
> Vielleicht gibt es ja hier im Forum jemand, der den NDA unterschrieben
> hat und die Doku bekommen. Er kann es ja einfach anonym veröffentlichen.

1. An NDAs haelt man sich. Eisernes Gesetz.
2. Der "Diebstahl" wird schnell zurueckverfolgt, da solche Dokumente 
normalerweise eine Wassermarke besitzen.
3. Der Schaden wird gerne mal um die 50-100k beziffert (Einzelpersonen, 
fuer Firmen deutlich mehr). Frei nach: Das wird teuer

Reverse-Engineering hingegen ist bei uns immer noch legal, Stichwort 
Fuzzing, und manchmal geben auch Patente einen guten Hinweis. Die Frage 
ist nur, ob man nicht seine Energie eher in der kreativen Ecke einsetzen 
sollte, das kann man dann auch veroeffentlichen.

von Christoph M. (mchris)


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Verkommt dieser Thread hier jetzt zu eine NDA-Diskussion nur weil's ein 
ChatBot eingeworfen hat?

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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> Verkommt dieser Thread hier jetzt zu eine NDA-Diskussion nur weil's ein
> ChatBot eingeworfen hat?

Ich bin kein ChatBot, auch unter den anderen Disputanten ist kein "Bot" 
auszumachen. Hier wird versucht, eine Aufforderung zu "fragwürdigen 
Handlungen" zu verharmlosen.

Nicht fragwürdig wäre es, wenn der TO sich mal mit seinem Begehr nach 
Information an STM, Fachmedien o.ä. wenden würde. Und ein informatives 
Excerpt von der Rückantwort hier einstellt.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (dachs)


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Dieter D. schrieb:
> Bereits die Nachfrage nach einer solchen Handlung kann je nach
> Schwerwiegendkeit analog zum Anfordern einer Bestechung (Bestechung als
> Nachfrage) strafrechtlich geahndet werden.

OMG!
Dann nenn doch mal den Paragraphen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Bradward B. schrieb:
> Hier wird versucht, eine Aufforderung zu "fragwürdigen
> Handlungen" zu verharmlosen.

Genau und dem wurde hier entgegen gewirkt, auch wenn das jedem nicht 
gefällt.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Matthias S. schrieb:
> Dann nenn doch mal den Paragraphen.

Wen es interessiert kann eine Suchmaschine im Internet anwerfen oder 
unter Offtopic weiterdiskutieren.

von Christoph M. (mchris)


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Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)
>Ich bin kein ChatBot, auch unter den anderen Disputanten ist kein "Bot"
>auszumachen.
Sagen alle ChatBots. Ich finde, sie müssten als solche gekennzeichnet 
werden.

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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> Sagen alle ChatBots.

Klar doch, Du als lokaler babo hast da den totalen Durchblick ...

> Ich finde, sie müssten als solche gekennzeichnet
> werden.

Da ein Chatbot i.d.R. die Rechenpower eines  Rechenzentrums benötigt, 
sind Bots an ihrem "elektronischen Absender" erkennbar.

Was auch gekennzeichnet wird, ist der Bereich von dem Bots die Finger 
lassen sollen. Welche das in diesem Forum sind, kann man dort nachlesen:
https://www.mikrocontroller.net/robots.txt


Aber du solltest endlich mal ne Email mit Deiner Frage an ST 
verschicken:

* https://www.openstm32.org/HomePage
* https://community.st.com/

Oder deren Knowledge-Base abgrasen:

* 
https://community.st.com/t5/forums/searchpage/tab/message?advanced=false&allow_punctuation=false&q=NPU

: Bearbeitet durch User
von Markus K. (markus-)


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Für Rockchip gibt es Reverse Engineering Ansätze:
https://jas-hacks.blogspot.com/2024/02/rk3588-reverse-engineering-rknn.html

Teilweise haben die Hersteller die IP auch nur zugekauft, z.B. NXP hat 
beim imx8MP einige Module von Vivante gekauft. Daher kann es gut sein, 
dass die selbst einem NDA unterliegen. Es gibt aber auch da Ansätze in 
Form der Etnaviv NPU Treiber:
https://blog.tomeuvizoso.net/2024/

Ganz allgemein ist es aber so, dass man als kommerzieller Anwender da 
keine Informationen bekommt, weil man das nicht braucht um ein Netz 
auszuführen. Die Hersteller bieten normalerweise Tooling (z.B. 
Tensorflow) an, das auf ihre NPUs zugeschnitten ist. Da die dann meist 
ein Linux für ihre CPUs anbieten kann man schauen, ob man auf das 
Repository kommt und vielleicht aus Tensorflow und Konsorten 
irgendwelche Infos lesen kann.

von Markus K. (markus-)


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Christoph M. schrieb:
> Gibt es irgendwo Informationen zur ESP32 AI Beschleunigung?:
>
>> The ESP32-P4 is powered by a dual-core RISC-V CPU featuring AI
>> instruction extension

16 8Bit Multiplikationen oder 8 16Bit Multiplikationen.
https://developer.espressif.com/blog/2024/12/pie-introduction/

Ich denke, prinzipiell ist der Speicherdurchsatz bei den kleinen 
Systemen ein Problem. Die NPU des STM32N6 kann mit je 16GB/s lesend und 
schreibend (parallel) auf die internen RAMs zugreifen. Das ist ein 
stolzer Wert für einen Mikrocontroller. Diesen Aufwand wollen die 
meisten halt nicht treiben.

: Bearbeitet durch User
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