Arm的新Cortex和Ethos芯片承诺将IoT设备的AI速度提高480倍

Arm Holdings PLC今天推出了一种新的微控制器和一个附带的神经处理单元，当它们一起使用时，可以使“物联网”设备运行人工智能模型的速度比当今的硅快480倍。

该微控制器Cortex-M55加入了该公司无处不在的Cortex-M处理器设计家族。Arm表示，该芯片将提供比该系列任何其他产品更高的AI性能。

总部位于英国剑桥的Arm本身并不制造任何芯片，而是根据许可向半导体制造商出售蓝图。Cortex-M系列是微控制器的设计蓝图，这些微芯片可与性能要求有限的连接设备中使用的中央处理器相媲美的微型芯片。基于Cortex-M设计的处理器已经交付了超过500亿个系统，从可穿戴设备到医疗设备。

M55基于该公司去年初发布的Armv8.1-M架构。指令集是处理器用来表达计算能力的机器语言，其中包括一个名为Helium的扩展，该扩展针对AI和数字信号处理进行了优化。氦气有大约150条专门针对这些任务的指令，以及许多其他性能优化。

根据Arm的说法，结果是M55可以运行AI模型的速度比以前的Cortex-M芯片快15倍。集成的数字信号处理功能可以在摄取照片，视频和音频等数据时提供多达五倍的性能提升。

需要更高速度的硬件制造商可以将其芯片与Ethos-U55一起部署到他们的设备中，Ethos-U55是Arm于今天首次亮相的神经处理单元。该产品被公司称为microNPU，旨在提高Cortex-M55和其他Cortex-M微控制器的机器学习性能。

Arm表示，它将M55的AI处理速度提高了32倍。这使其性能比Cortex-M系列的前代芯片高出480倍。

在实际应用中，差异可能会较小，但是M55-U55配对仍有望为物联网设备提供巨大的推动力。

根据Arm的说法，运行AI语音助手的设备使用M55所提供的“推理速度”是Cortex-M系列先前的高端机型M7的六倍。该公司表示，如果添加U55 microNPU，性能将提高50倍。根据M55是单独使用还是与U55一起使用，电源效率提高了7或25倍。

Dipti Vachani表示：“通过在我们的AI平台上添加这些功能，将不会留下任何设备，因为最小的设备上的设备上ML将成为新的常态，从而在众多改变生命的应用程序中安全地释放AI的潜力。” Arm的汽车和物联网业务负责人。

公司考虑了一些特定的AI用例。当前，运行Cortex-M芯片的小型IoT设备大部分只能执行简单的机器学习任务，例如检测机箱周围的振动或查找文本中的关键字。M55增加了对更复杂操作(如异常检测)的支持，而将芯片与U55配对将使硬件制造商能够简化更复杂的用例，包括手势检测，语音识别和某些生物特征扫描功能。

基于这些设计的首批芯片预计将于2021年投放市场。