Универсальный AI-процессор Electron E1 в 100 раз более энергоэффективен, чем традиционные процессоры.

Стартап из Питтсбурга Efficient Computer выпустил оценочный комплект для своего процессора общего назначения Electron E1 (ОценканКит, ЭВК). По мнению компании, Electron E1 — это настоящая альтернатива чипам, использующим традиционную архитектуру фон Неймана, способная обеспечить значительно более высокую энергоэффективность (в 100 раз выше) от обычных маломощных процессоров, таких как Arm Cortex-M33 и Cortex-M85.

Electron E1 предназначен для решения сложных задач обработки и вывода сигналов. Он основан на так называемой Efficient Fabric, запатентованной компанией архитектуре пространственного потока данных, которая снижает «чрезмерное» потребление энергии, связанное с перемещением данных между памятью и вычислительными ядрами, характерное для традиционных систем фон Неймана. Таким образом, «разработчики по-прежнему получают знакомый опыт программирования, но со значительно более высокой энергоэффективностью».

Генеральный директор Efficient Брэндон Люсия рассказал EE Times, что предыдущие попытки отойти от подхода фон Неймана так и не материализовались полностью:

«Были мимолетные альтернативы, которые приходили и уходили».

Он отметил, что одним из ограничений многих альтернатив является отказ от универсальности вычислений:

«Это действительно важно».

Процессор включает в себя 128 КБ сверхэффективной кэш-памяти, 3 КБ SRAM и 4 МБ энергонезависимой MRAM, а его производительность может достигать 21,6 GOPS (миллиарда операций в секунду) при 200 МГц в режиме высокого напряжения и 5,4 GOPS при 50 МГц в режиме низкого напряжения.

По словам Люсии, архитектура Fabric фундаментально переопределяет способ выполнения вычислений, уменьшая необходимость перераспределения данных между памятью и процессорами. Это достигается за счет пространственного отображения операций на сеть вычислительных элементов, каждый из которых активируется только тогда, когда доступны его входные данные, в отличие от непрерывного цикла команд и косвенной адресации данных, которые доминируют в традиционных конвейерах процессора.

Он отметил, что процессор общего назначения важен для технологий искусственного интеллекта, поскольку это гораздо больше, чем просто алгоритмы в физическом мире — он, среди прочего, обеспечивает интеграцию данных датчиков, цифровую обработку сигналов, шифрование и преобразование:

«Если ваша архитектура специализируется только на одном типе вычислений, все остальные функции остаются неиспользованными».

Electron E1 предназначен для поддержки всего кода, необходимого для запуска приложения, что делает его идеальным для периферийных вычислений, встроенных систем и приложений искусственного интеллекта. Процессор лучше всего подходит для устройств, которым требуется длительное время автономной работы, а также для сред с ограниченным энергопотреблением, например, для использования в беспилотных дронах и промышленных датчиках.

Чип уже используется в устройствах партнера Efficient BrightAI, обеспечивая обработку рабочих нагрузок ИИ в реальном времени на периферии и снижая потребность в энергоемких облачных вычислениях для таких задач, как обработка сигналов и логический вывод. Компания Efficient видит большие перспективы в использовании этого чипа в робототехнике, автомобилестроении, космосе и обороне, где существуют ограничения по размеру и мощности.

Что касается E1 EVK, компания заявила, что он был разработан, чтобы максимально упростить изучение потенциала нового процессора. Независимо от того, разрабатываете ли вы новое программное обеспечение, выполняете анализ электропитания или портируете существующее программное обеспечение, EVK предлагает:

• процесс разработки по принципу «включай и работай»;
• встроенные средства измерения мощности;
• Совместимость с Ардуино;
• несколько вариантов электропитания для реальных сценариев;
• полная документация по SDK и краткому запуску.

Если оборудование отсутствует, можно использовать решение Electron E1 Cloud EVK, которое предоставляет размещенную среду со всеми возможностями физической платы. Как физический EVK, так и облачный EVK доступны в рамках программы раннего доступа Efficient Computer.