Стартап из Питтсбурга (Pittsburgh) Efficient Computer выпустил оценочный набор универсального процессора Electron E1 (EVK). Как сообщает компания, Electron E1 представляет собой настоящую альтернативу чипам с использованием традиционной архитектуры фон Неймана, способную обеспечить значительно более высокую энергоэффективность, в 100 раз превышающую показатели обычных маломощных процессоров, таких как Arm Cortex-M33 и Cortex-M85.
Electron E1 предназначен для выполнения сложных задач обработки сигналов и инференса. Он основан на т.н. Efficient Fabric, разработанной компанией запатентованной архитектуре пространственного потока данных, которая позволяет снизить «чрезмерное» энергопотребление, связанное с перемещением данных между памятью и вычислительными ядрами, характерное для традиционных систем фон Неймана. При этом «разработчики по-прежнему получают привычный опыт программирования, но с существенно более высокой энергоэффективностью».
Генеральный директор Efficient Брэндон Лючия (Brandon Lucia) в интервью EE Times заявил, что предыдущие попытки отойти от подхода фон Неймана так и не были полностью реализованы: «Были мимолётные альтернативы, которые появлялись и исчезали». Он отметил, что одним из ограничений во многих альтернативах был отказ от универсальности вычислений: «Это действительно критически важно». Нечто похожее предлагает и NextSilicon Maverick.
Источник изображения: Efficient Computer
Процессор включает 128 Кбайт сверхэкономичной кеш-памяти, 3 Мбайт SRAM и 4 Мбайт энергонезависимой MRAM, а его производительность может достигать 21,6 GOPS (млрд операций в секунду) при 200 МГц в высоковольтном режиме и 5,4 GOPS при 50 МГц в низковольтном режиме.
Архитектура Fabric коренным образом переосмысливает способ выполнения вычислений, уменьшая необходимость в перераспределении данных между памятью и процессорами, говорит Лучия. Это достигается за счёт пространственного отображения операций по сетке вычислительных элементов, каждый из которых активируется только тогда, когда доступны его входные данные в отличие от непрерывного цикла инструкций и косвенной адресации данных, которые доминируют в традиционных конвейерах CPU.
Лучия отметил, что универсальный процессор важен для ИИ-технологий, поскольку он представляет собой нечто гораздо большее, чем просто алгоритмы в физическом мире — он обеспечивает, в том числе, интеграцию данных с датчиков, цифровую обработку сигналов, шифрование и преобразование: «Если ваша архитектура специализируется только на одном типе вычислений, все остальные функции остаются невостребованными».
Источник изображения: Efficient Computer
По словам главы Efficient, Electron E1 разработан для поддержки всего кода, необходимого для работы приложения, что делает его идеальным для периферийных вычислений, встроенных систем и ИИ-приложений: «Разработчики могут использовать уже имеющийся у них код». Лучиа отметил, что процессор лучше всего подходит для устройств, требующих длительного времени автономной работы, а также условий ограниченного энергопотребления, например, для использования в дронах и промышленных датчиках.
Чип уже используется в устройствах партнёра Efficient, компании BrightAI, позволяя обрабатывать ИИ-нагрузки в реальном времени на периферии и снижая потребность в энергоемких облачных вычислениях для таких задач, как обработка сигналов и инференс. Лучиа сообщил, что компания видит большие перспективы для использования чипа в робототехнике, автомобилестроении, космосе и оборонных приложениях, которые имеют ограничения по размерам и мощности.
Что касается E1 EVK, то он, по словам компании, разработан для того, чтобы максимально упростить изучение потенциала нового процессора. Независимо от того, разрабатываете ли вы новое ПО, проводите анализ энергопотребления или портируете существующее ПО, EVK предоставляет:
- процесс разработки по принципу «подключи и работай»;
- встроенные инструменты измерения энергопотребления;
- совместимость с Arduino;
- множество вариантов питания для реальных сценариев;
- полный SDK и документация для быстрого запуска.
В случае отсутствия оборудования можно использовать решение Electron E1 Cloud EVK, которое предоставляет размещённую среду со всеми возможностями физической платы. Как физический EVK, так и облачный EVK доступны в рамках программы раннего доступа Efficient Computer.
Источники:
