[EDITION ABONNES] Depuis plus de deux ans, Arm travaille d’arrache-pied à apporter des fonctions d’apprentissage automatique (ML, Machine Learning) aux terminaux mobiles et aux équipements embarqués. Des efforts qui se sont concrétisés par la mise sur le marché de la famille d’IP de processeurs neuronaux Ethos ...(Ethos-N77, Ethos-N57 et Ethos N-37) optimisés pour les conceptions de puces-systèmes SoC (lire notre article ici). Aujourd’hui, le Britannique étoffe son portefeuille avec une offre spécifiquement calibrée pour les objets connectés et les systèmes embarqués aux ressources limitées, traditionnellement bâtis sur des microcontrôleurs à cœur Arm Cortex-M.

Avec le bloc d’IP Ethos-U55, la société estime mettre sur le marché le premier « micro » processeur neuronal (microNPU) pour l’architecture Cortex-M. Une fois associé au cœur de microcontrôleur Cortex-M55, annoncé en parallèle par la firme d’outre-Manche, l’Ethos-U55 permettrait d’atteindre des performances ML 480 fois supérieures à celles de microcontrôleurs standard… « L'intégration généralisée de l'intelligence artificielle impose aux équipementiers et aux développeurs qu’ils puissent porter l’apprentissage automatique en local sur des milliards, voire des centaines de milliards de produits, indique Dipti Vachani, vice-président et directeur général de l’activité Automotive et IoT chez Arm. Avec ces deux nouveaux ajouts à notre plate-forme IA, l’apprentissage automatique embarqué va s’étendre aux objets et équipements les plus compacts ! »

En apportant de l’intelligence en local sur des microcontrôleurs conçus dès l’origine de manière sécurisée, Arm estime réduire les coûts silicium, abaisser les coûts de développement et accélérer les temps de mise sur le marché des produits conçus par des fabricants qui cherchent à améliorer les capacités d’apprentissage automatique et de traitement numérique du signal (DSP) intégrées dans leurs designs.

Dans le détail, le cœur Arm Cortex-M55 est présenté comme le processeur Cortex-M le plus adapté à l’exécution de tâches IA et le premier à s’aligner sur l’architecture Armv8.1-M renforcée par la technologie de calcul vectoriel Arm Helium (une technologie dévoilée il y a un an). A ce titre, si l’on en croit Arm, le nouveau cœur affiche, par rapport aux générations précédentes de Cortex-M, des performances ML 15 fois supérieures et des performances DSP 5 fois supérieures, tout en assurant une meilleure éco-efficacité.

Le Cortex-M55 bénéficie en outre de la fonctionnalité Arm Custom Extensions qui permet aux concepteurs de puces-systèmes bâties sur l’architecture Armv8-M d’y ajouter des instructions personnalisées afin de les optimiser pour des applications IoT et/ou embarquées spécifiques (lire notre article ici).

Le cœur Ethos-U55, qui peut donc être associé au cœur Cortex-M55 sur une même puce pour satisfaire des applications d’apprentissage automatique plus exigeantes, est quant à lui configurable et a été spécifiquement conçu pour accélérer les calculs d’inférence dans des produits IoT et/ou embarqués caractérisés par leur compacité. Selon Arm, il met en œuvre des techniques de compression qui abaissent la consommation électrique (de 90% dans seulement 0,1 mm2) et réduisent considérablement la taille des modèles ML pour permettre l'exécution de réseaux de neurones qui jusqu’alors ne pouvaient s’exécuter que sur des systèmes plus larges.

A noter que le Cortex-M55 et l’Ethos-U55 sont tous les deux pris en charge par la chaîne d’outils logiciels Cortex-M. Une caractéristique qui, selon Arm, permet d’unifier au sein d’un même flot de développement la mise au point de tâches traditionnelles, DSP et d’apprentissage automatique.

Parmi les premières sociétés à annoncer leur soutien à la nouvelle initiative IA du Britannique, on citera Alif Semiconductor, Au-Zone, Bestechnic, Cypress, Dolby, Google, NXP, Qeexo, Shoreline IoT et STMicroelectronics.

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