芯東西（公眾號：aichip001）
編譯 | ?高歌
編輯 | ?江心白
芯東西6月10日消(xiao)息，今天，賽(sai)靈思推出了新的Versal AI Edge系列，這(zhe)是一款(kuan)自適應SoC，將主要在汽車、工(gong)業(ye)和醫療等領域中使用。
相較于(yu)其他(ta)的SoC，賽(sai)靈(ling)(ling)思Versal AI Edge主要具有三點優勢，分(fen)別體現在單(dan)位(wei)面積(ji)功耗性(xing)能(neng)(neng)、計算(suan)密度(du)和靈(ling)(ling)活(huo)性(xing)上。賽(sai)靈(ling)(ling)思稱，Versal AI Edge的機器學習算(suan)力和單(dan)位(wei)功耗性(xing)能(neng)(neng)都是GPU的4倍，時延也更低。
當前，Versal Edge AI已經向客戶(hu)提供了資料，計劃(hua)在(zai)2021下(xia)半(ban)年(nian)為客戶(hu)提供工具，并在(zai)2022年(nian)上(shang)半(ban)年(nian)提供早(zao)期試樣和(he)量(liang)產芯片。
賽靈思(si)Versal AI Edge系列高級產品線(xian)經(jing)理Rehan Tahir分享(xiang)了Versal AI Edge的具體技術(shu)細節，也與芯(xin)東西等媒體在會后進行了深度交流。
▲Versal AI Edge的三大優勢（來源：賽靈(ling)思）
一、AI引擎針對機器學習優化，單位功耗性能為GPU的4倍
Rehan Tahir提到，邊(bian)緣端設備(bei)具(ju)有低(di)時延、低(di)功耗、安全保密等特(te)性，可以解決云(yun)端薄弱點。據英(ying)國(guo)市場(chang)公司Omdia統計，邊(bian)緣AI芯片市場(chang)正在迅速擴展，預(yu)計將(jiang)于2025年達到650億(yi)美元。屆(jie)時，邊(bian)緣AI芯片市場(chang)將(jiang)會是數據中心市場(chang)的3倍左右(you)。
而(er)賽靈(ling)思Versal ACAP產品(pin)組(zu)合此前主要(yao)針對云(yun)與網絡領域，并(bing)已完成了(le)7nm節點的(de)量產。本次，賽靈(ling)思則針對邊緣(yuan)市場推出了(le)Versal AI Edge，這將在智能視覺(jue)、無人機、協作機器人、ADAS與自(zi)動駕駛、內(nei)窺鏡、超(chao)聲等應(ying)用中使用。
Rehan Tahir稱，Versal AI Edge采用了AI引擎陣列，與英偉(wei)達的(de)Jetson AGX Xavier GPU相比，具有4倍(bei)AI單位功耗性能的(de)優勢。這(zhe)主要是因為賽靈思采用了專(zhuan)為機器學習優化的(de)AI引擎。
▲Versal AI Edge的AI引擎（來源：賽靈思(si)）
在(zai)這(zhe)款AIE-ML AI引擎中，其乘法器數量翻(fan)倍(bei)、INT8算(suan)(suan)(suan)力翻(fan)倍(bei)，原生支(zhi)持INT4和BFLOAT16。與未經機器學習優化的(de)AI引擎相比，AIE-ML的(de)每顆核心可提供2倍(bei)INT8算(suan)(suan)(suan)力，4倍(bei)INT4算(suan)(suan)(suan)力和16倍(bei)的(de)BFLOAT16算(suan)(suan)(suan)力，時延減半。
在內存(cun)方面，AIE-ML的數據內存(cun)從32KB提升到64KB，實現了存(cun)儲本地化。
此外，賽靈思還提出了新的加(jia)速器RAM，該器件(jian)可以實現35GB/s的存儲(chu)器帶寬(kuan)，取代了DDR存儲(chu)AI計算(suan)數據或安全(quan)關鍵(jian)代碼(ma)。與DDR4相(xiang)比，RAM還可以提升(sheng)20%的機器學習算(suan)力。
▲Versal AI Edge的加速器RAM細節(jie)（來源：賽靈思）
Rehan Tahir提到，Versal AI Edge與英偉達Jetson AGX Xavier同為最優配置(zhi)的情況下(xia)，Versal AI Edge的單位功耗性能是Jetson AGX Xavier的4.4倍。而在(zai)其他(ta)配置(zhi)下(xia)，Versal AI Edge也占(zhan)有功耗性能優勢(shi)。
談(tan)到數(shu)據(ju)如何(he)得出時，Rehan Tahir補充說(shuo)：“Jetson AGX Xavier的(de)功率估(gu)算數(shu)據(ju)是由其總模塊功耗(hao)減去存儲(chu)器和I/O功耗(hao)得出的(de)。”
▲Versal AI Edge與英偉達Jetson AGX Xavier的單(dan)位功(gong)耗(hao)性(xing)能對(dui)比（來源：賽靈思(si)）
二、單個芯片完成L3級半自動駕駛控制，計算密度達10倍
在(zai)具體應用中(zhong)，相比賽靈思此前的(de)Zynq產品，Versal AI Edge在(zai)算力、面積和功耗(hao)上(shang)都有很大的(de)提(ti)升。
相(xiang)比Zynq，Versal AI Edge的算力從4TOPS提升到了(le)17.4TOPS，也(ye)支持8MP（百萬像素）攝像頭(tou)。此(ci)前需要3個Zynq芯片(pian)才能(neng)控制(zhi)的系統(tong)，Versal AI Edge只需要單(dan)個芯片(pian)就(jiu)能(neng)控制(zhi)，縮小了(le)58%的面積，功耗(hao)也(ye)有所下(xia)降。
▲Versal AI Edge與上一代SoC的性(xing)能對比（來源：賽靈思(si)）
據Rehan Tahir分享，Versal AI Edge可(ke)用(yong)于(yu)ADAS與自動駕(jia)駛(shi)的各個方面。Versal AI Edge系列能(neng)夠(gou)令引(yin)擎匹配于(yu)算(suan)法(fa)，以(yi)標量引(yin)擎進行嵌入式(shi)計算(suan)、人機交互等；自適應引(yin)擎則(ze)支持汽車的各類傳感器融合；智(zhi)能(neng)AI、DSP引(yin)擎則(ze)可(ke)以(yi)進行AI推斷(duan)、處理(li)雷達/激光雷達等高(gao)級信(xin)號等。
目前，Versal AI Edge已(yi)通(tong)過最高等級的ISO 26262安全認證，也支(zhi)持Caffe、TensorFlow、PyTorch等多(duo)款(kuan)軟件棧。
另(ling)外，在協作(zuo)機器人(ren)和(he)無人(ren)機場景中，Versal AI Edge也可以在有限的尺寸、功(gong)耗與(yu)熱量管理條件(jian)下提(ti)供所需的AI算例，并支持多種(zhong)軟件(jian)棧。
▲Versal AI Edge支(zhi)持汽車、機器人及無人機軟(ruan)件棧（來源：賽靈(ling)思）
三、單架構支持全算力區間， 芯片硬件也可在線更新
在(zai)介紹了(le)Versal AI Edge的性能優勢和應用案(an)例后，Rehan Tahir強調，Versal AI Edge是全球最(zui)靈活且(qie)可(ke)擴展的邊緣平臺。他提(ti)到，Versal AI Edge采用了(le)特(te)定領域架(jia)構（DSA），能夠(gou)定制化AI、視覺、傳(chuan)感(gan)器等。
而且Versal AI Edge也是(shi)唯一一個(ge)支持從0-100+TOPS算(suan)力區(qu)(qu)間(jian)的邊緣AI芯片。其他(ta)的平(ping)臺都在(zai)部(bu)分算(suan)力區(qu)(qu)間(jian)上存在(zai)空白，需(xu)要多個(ge)芯片聯(lian)動才能支持全(quan)算(suan)力區(qu)(qu)間(jian)。Versal AI Edge單一平(ping)臺就可(ke)以(yi)滿足客戶的各類需(xu)求，可(ke)以(yi)使部(bu)署更加靈活，并在(zai)功(gong)耗和成本上更具優勢。
▲Versal AI Edge可擴(kuo)展至(zhi)所有算力(li)區間(jian)（來(lai)源：賽靈(ling)思）
由(you)于(yu)當前(qian)AI芯片迭代迅速，賽(sai)靈思也為(wei)Versal AI Edge提供OAT軟硬件(jian)更新(xin)。Rehan Tahir稱，與(yu)一般的軟件(jian)、算(suan)法(fa)更新(xin)不同，Versal AI Edge可以(yi)對硬件(jian)進(jin)行在(zai)線升(sheng)級，并重(zhong)新(xin)配置(zhi)，進(jin)一步提升(sheng)了產品壽命。
Versal AI Edge也具備動(dong)態功能切換(huan)（DFx），可(ke)以在毫秒內切換(huan)功能，通過減(jian)少系統組件數(shu)量，降低功耗和(he)成本。
最后，Rehan Tahir給出了Versal Edge AI的落地進(jin)展。因為(wei)Versal Edge AI是Versal系列的新產品，所以(yi)現在客(ke)戶可以(yi)使用Versal AI Core ACAP VCK190評估套件進(jin)行原型(xing)設計，并在之后遷移(yi)到(dao)Versal AI Edge上(shang)。
結語：賽靈思Versal Edge AI抓住邊緣市場關鍵
邊緣(yuan)AI芯片依靠其安全保密(mi)、無需上傳數據等(deng)特性，在安防、自動(dong)駕駛和智能制造(zao)等(deng)領域快速發展。在逐漸(jian)成(cheng)熟的邊緣(yuan)AI市場中，AI算力往往不是設備性能發展的瓶頸(jing)。相反(fan)，功耗、散熱、成(cheng)本成(cheng)為了邊緣(yuan)設備最核心(xin)的問(wen)題。
最近，賽靈思(si)針對邊(bian)緣市場推(tui)出(chu)了多款(kuan)產品。本(ben)次推(tui)出(chu)的(de)Versal Edge AI則主打成本(ben)、功耗、可擴展等優勢，抓住了邊(bian)緣市場的(de)關(guan)鍵。未來，該產品或(huo)許(xu)會在汽車(che)、工業等領(ling)域發揮更大的(de)作(zuo)用(yong)。
