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SOM縮短邊緣AI產品的開發到量產時間

荷葉塘 ? 來源:電子發燒友 ? 作者:程文智 ? 2021-05-17 07:03 ? 次閱讀

很多時候,產品的開發周期都比較短,因此,在國內,不論是方案廠商,還是終端廠商都比較喜歡集成度高的芯片,這樣新產品開發起來速度比較快。系統模塊(SOM)就是一個集成度很高的產品,它其實是一個小型化的嵌入式板卡,大小與信用卡相當,內部一般會包含一個微處理器CPUDSPFPGA、或MPU等其中的一個或者幾個),以及存儲器、電源管理和其他的一些配套電路系統等。

簡單點說,SOM的作用是可以將硬件抽象化,工程師可以在板卡級,而不是芯片層面開始設計產品,效果就是可以縮短產品開發周期。

對硬件工程師來說,他可以避免做一些重復性、比較低端的設計工作;對軟件工程師來說,他們可以跟硬件工程師同時開展工作,而不需要等硬件工程師把系統做好之后才開始工作。

SOM市場在快速增長

賽靈思工業、視覺、醫療及科學( ISM )市場總監Chetan Khona看來,這幾年來SOM市場增長迅速,“據行業報告顯示,SOM市場的復合年增長率大概是11%,預計到2025年,SOM總市場規模可達23億美元。”

“我們了解到SOM市場雖然在增長,但是在增長過程中,客戶現有嵌入式處理器和基于GPU的解決方案經常會遇到一些問題,特別是在視覺AI領域”他指出,“也正是因為這樣,為更高性能、更具彈性的解決方案留下了一個施展拳腳的空間,而我們賽靈思的產品剛好可以滿足這些需求。”

就拿視覺應用市場來說,基于視覺的應用層出不窮,簡單統計下就有70多種,而且還在不斷增多,很多應用都用到了AI、傳感器融合等技術。


而AI的模型精度越來越高,這些模型在開發之初一般是不太會考慮硬件方面的限制的,很多都是直接在超算平臺上開發的,但是真正應用到量產市場的時候,這些AI模型必須要能夠在硬件受限的終端上運行,比如在邊緣端設備,就需要考慮設備的尺寸和功耗等問題。

Chetan Khona表示,在視覺AI市場,需要一些創新的硬件解決方案來幫助開發人員增強他們的開發能力,“針對這個市場,我們推出了Kria系列產品,最新的一個產品就是生產就緒型Kria K26 SOM。”

針對視覺應用的Kria K26 SOM

賽靈思基于以上對市場的洞察,利用賽靈思FPGA在功耗、性能和自適應的優勢,推出了第一款產品Kria K26 SOM,這款產品瞄準的是智慧城市及智能工廠中的視覺AI領域,包括安全攝像頭、城市攝像頭、交通攝像頭、零售分析、機器視覺、視覺引導機器人等應用。

K26是賽靈思推出的第一款SOM產品,主要針對中端市場,未來會繼續推出針對高端市場的高AI算力的SOM產品,以及成本優化型SOM產品。


硬件配置方面,K26 SOM基于Zynq UltraScale+ MPSoC架構設計,整體尺寸為77×60×11mm,搭載四核Arm A53處理器,內置64位4GB的DDR4內存,擁有256K系統邏輯單元,擁有1.4TOPSAI處理器性能,支持4K60p的H.264/265視頻編解碼器。


此外,K26 SOM支持豐富的接口標準和擴展性,擁有245個I/O,支持MIPIsub-LVDS、SLVS-EC等標準連接15個攝像頭,通過4x10G提供1Gb到40Gb的以太網,擁有4個USB接口。

Chetan Khona強調,Kria SOM是作為生產就緒型的產品來設計、制造和測試的,它可以承受各種比較嚴苛的應用環境。目前Kria SOM分為工業級和商用級兩種類別,工業級支持更高的振動和更極端的溫度,同時也有更長的生命周期的等級和維保。

另外,他承諾,Kria SOM是市場上最安全的SOM,因為K26架構本身就帶有安全啟動功能,而且賽靈思在每一個SOM上都增加了TPM模塊,增加了安全性能。同時,K26還經過了工業應用所需的所有認證,為產品全球范圍內的部署做好了準備。

除了K26 SOM,賽靈思還推出了Kria KV260視覺AI入門套件。根據Chetan Khona的介紹,賽靈思的戰略不僅僅是生產量產型的K26 SOM,也需要提高業務性,提供具有成本效率的入門套件供用戶實現視覺AI應用。


具體從售價上來說,Kria KV260視覺AI入門套件定價199美元,Kria K26商用級定價250美元,Kria K26工業級定價350美元。

豐富的生態系統

在Chetan Khona看來,做一個產品,不僅是單一的產品,還需要做好其生態,針對K26,賽靈思也在跟合作伙伴一起構建一個豐富生態系統,來幫助工程師更快上手,更容易使用他們的產品。


在軟件方面,據Chetan Khona介紹,Kria繼續了賽靈思在軟件上加速應用的傳統,支持Vitis、Vitis AI一體化軟件平臺,同時也支持開發人員熟悉的設計開發環境。


Kria能夠面向不同深度和不同職位提供四種不同方式開發。第一種,簡單編寫軟件;第二種,將設備AI模型用用戶自主培訓過的AI模型取代;第三種,利用Python、C、C++、OpenCL等熟知的語言對FPGA進行改動;第四種,利用傳統高階的FPGA語言進行設計模型的全棧修改。

除此之外,賽靈思這次還推出了首個針對邊緣應用的嵌入式App Store,這極大地加速了應用的落地,也使得無FPGA經驗的人也可以很快上手。Chetan Khona特別指出,在App Store里,除了有賽靈思提供的解決方案,也有其第三方合作伙伴提供交鑰匙的解決方案和定制化解決方案。


但其實,Kria SOM的概念并不是一個完全全新的概念,而是與Alveo的做法類似,Alveo和SOM都能實現更快的部署時間,不過Alveo是針對數據中心應用,而SOM針對的是邊緣,兩者形成了一定的互補。通過一些用例可以看出,Alveo+Kria的數據中心加速和邊緣應用已形成了非常好的加速應用生態。

Chetan Khona強調,雖然SOM可以適用于眾多應用非常強大的解決方案,但是首批SOM的產品主要還是集中于智能視覺的應用。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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