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NXP eIQ® Neutron Neural Processing Unit (NPU)

Maschinelles Lernen09 Mai 2024
Eine konzeptionelle Darstellung eines neuronalen Netzwerks mit miteinander verbundenen digitalen Knoten
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NXP eIQ für die nächste Generation von Edge-Anwendungen: Hoch skalierbare, flächen- und stromsparende Architektur von Machine Learning-Beschleunigerkernen.

Die nächste Welle von Edge-Anwendungen erfordert fortschrittliche Verarbeitungs- und maschinelle Lernfähigkeiten. Die Anwendungsfälle für maschinelles Lernen variieren stark in den verschiedenen Märkten und Anwendungsbereichen und erfordern unterschiedliche Mengen an Beschleunigungsrechenleistung, variierenden Energieverbrauch und unterschiedliche Gesamtlösungskosten.

Eine der effektivsten Methoden, um die Rechenleistung und Energieeffizienz für Machine-Learning-Anwendungen zu verbessern, besteht darin, eine speziell entwickelte und dedizierte neural processing unit (NPU), manchmal auch als machine learning accelerator (MLA) oder deep learning accelerators (DLA) bezeichnet, in das Gerät zu integrieren, um die CPU-Rechenkerne zu ergänzen.

NXP bietet ein sehr breites Portfolio an Geräten, von traditionellen MCUs in den Kinetis- und LPC-Familien bis hin zu den neueren Geräten aus dem MCX-Portfolio, zu unseren i.MX RT Crossover-MCUs und unseren i.MX Anwendungsprozessoren. In jedem der von uns bedienten Marktbereiche sehen wir eine steigende Nachfrage nach effizienten maschinellen Lernberechnungsfähigkeiten. Um unseren Nutzern über unser gesamtes Portfolio hochoptimierte Geräte anzubieten, haben wir die eIQ Neutron Neural Processing Unit (NPU) entwickelt. Die eIQ Neutron NPU-Architektur skaliert von der effizientesten MCU bis zu den leistungsfähigsten i.MX Anwendungsprozessoren in unserem Portfolio. Diese Skalierbarkeit von Milliarden (Giga) zu Billionen (Tera) Operationen pro Zyklus in Kombination mit der Unterstützung einer Vielzahl von neuronalen Netztypen wie CNN, RNN, TCN und Transformer-Netzwerken und mehr ist ein Erfolgsrezept.

Das eIQ Neutron NPU bietet eine Vielzahl von Optionen, die je nach NXP-Edge-Verarbeitungsgerät, in das der Kern integriert ist, und je nach den Marktanforderungen, die diese Gerätefamilie adressiert, genutzt werden können.

  • Dedizierter Steuerkern
  • Inline-Dequantisierung, Aktivierung und Pooling
  • Eingebaute Tiny-Cache, um den Stromverbrauch zu senken und die Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Systemspeichers zu reduzieren
  • Druckentlastungsmechanismus für Gewicht
  • Erweiterte mehrdimensionale DMA für Eingabe- und Ausgabeformate, einschließlich Striding, Batch-Verarbeitung, Verschachtelung, Verkettung
  • Konfigurierbarer gekoppelte Speicher

Entwerfen Sie für die nächste Generation von sicheren, vernetzten Edge-Geräten?

Erhalten Sie mehr Einblick, indem Sie den i.MX 95 Produktankündigungs-Blog lesen.

Zusätzlich zu den Hardwarefähigkeiten und -funktionen werden die eIQ Neutron NPU-Kerne vollständig vom preisgekrönten eIQ® Machine Learning (ML) Software (SW) Development Environment unterstützt. Die Kombination aus von NXP entwickelter Hardwarebeschleunigung und Softwareunterstützung bietet unseren Nutzern die Möglichkeit, ihre Erfahrungen über das NXP-Edge-Processing-Portfolio hinweg zu nutzen und gleichzeitig die Sicherheit, dass die Unterstützung für aufkommende maschinelle Lernneuronale Netze, Modelle und Operatoren noch effizienter gewährleistet werden kann, selbst nachdem Geräte bereitgestellt wurden und im Einsatz sind.

Sie können damit beginnen, intelligente Lösungen mit dem eIQ Neutron NPU, der MCX-N-Serie von MCUs und den i.MX 95 Anwendungsprozessoren zu entwickeln, wobei weitere Geräte folgen werden.

Erkunden Sie eIQ Neutron NPU auf MCX N MCUs:

Produkte der MCX N Serie

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A close-up view of an NXP MCX N Series microchip mounted on a dark circuit board. The chip is highlighted with a glowing, multi-colored outline, emphasizing its central position among other electronic components. The NXP logo is clearly visible in the bottom right corner, and the text 'MCX N Series' is printed on the chip surface.

MCX N94x/54x

    • Arm® Cortex®-M33 @ 150 MHz (Dual-Core)
    • DSP-Beschleuniger (PowerQUAD, mit Co-Prozessor-Schnittstelle)
    • SmartDMA (Co-Prozessor für Anwendungen wie parallele Kamera-Schnittstelle und Tastenfeld-Scanning)
    • eIQ® Neutron N1-16 Neural Processing Unit
    • Powerline-Kommunikations-Controller (PLC)

    i.MX 95 Familie von Anwendungsprozessoren

    Zusätzliche Geräte, die mit der eIQ ML SW-Entwicklungsumgebung unterstützt werden und NPU-Kerne bieten

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    The image shows two microchips, one displaying the text 'BX55' and the other revealing intricate circuit patterns.

    i.MX 8M PLUS

    • 4x oder 2x Cortex-A53 bis zu 1,8 GHz
    • Cortex-M7 bis zu 800 MHz
    • 32-Bit DDR4 und LPDDR4 bis zu 4,0 GT/s
    • Neural Processing Unit (NPU): Liefert bis zu 2,3 TOPS
    • Dual Image Signal Processor (ISPs): Auflösung bis zu 12MP und Eingaberate bis zu 375MPixel/s
    • Kamera-Schnittstelle: 2x MIPI CSI

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    Close-up image of two NXP i.MX 93 microchips, one showing the top with clear product labeling and the other displaying the underside with a ball grid array.

    i.MX 93

      • 1-2x Arm® Cortex®-A55 @ 1,7 GHz
      • Arm Cortex-M33 @ 250MHz
      • Arm® Ethos™ U-65 microNPU
      • EdgeLock® Sichere Enklave

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      Artikel tags

      Robotik
      NXP Semiconductors
      Künstliche Intelligenz (AI)
      Maschinelles Lernen
      Mikrocontroller - MCUs

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