Британская корпорация ARM, один из крупнейших производителей архитектуры 32-разрядных и 64-разрядных RISC-процессоров, ориентированных на использование в портативных и мобильных устройствах, представила новые нейросетевые процессоры Ethos и графические сопроцессоры. Были анонсированы процессоры Ethos N57 и N37, а также первый графический ускоритель среднего класса на совершенно новой архитектуре Valhall в лице нового Mali-G57 и дисплейный процессор среднего уровня в лице Mali-D37.
Впервые ARM рассказала о своих новых нейропроцессорах (NPU) в начале прошлого года под именем Project Trillium. В этом году на конференции TechCon компания официально представила эти продукты уже под рыночной маркой Ethos, а N77 стал первым представителем семейства.
Теперь компания сообщила, что Ethos N77 может оснащаться объёмом памяти SRAM от 1 до 4 Мбайт, хотя в прошлом году сообщалось, что максимальный объём составит лишь 1 Мбайт. ARM пояснила, что производителям на практике для эффективной работы алгоритмов машинного обучения потребовалась дополнительная память. Флагманский NPU обеспечивает максимальную теоретическую производительность порядка 4 TOPS при тактовой частоте в 1 ГГц, а эффективность при этом составляет 5 TOPS/Вт.
Ethos N57 и N37
Линейку нейросетевых процессоров пополнили более доступные модели Ethos N57 и N37. Все представители семейства Ethos по сути собираются из одних и тех же строительных блоков. Все NPU используют один и тот же вычислительный движок MAC (MCE, MAC computation engine) и движки программируемого уровня (PLE, programmable layer engine). MCE состоит из 128 блоков MAC и работает в связке с PLE. Блоки MCE, PLE и память SRAM формируют блок (CE, computation engine) — количество таких блоков и есть главное отличие между NPU. N77, N57 и N37 включают соответственно 16, 8 и 4 блока CE.
Варианты Ethos среднего и начального уровня достигнут рынка гораздо быстрее, чем другие новые разработки ARM: компания объясняет это тем, что спрос на технологии машинного обучения в недорогих чипах со строгими ограничениями площади кристалла необычайно высок. Появление таких блоков NPU в однокристальных системах начального уровня позволяет реализовать в недорогих аппаратах функции вроде продвинутого распознавания лиц.
Новые NPU уже лицензированы и используются клиентами ARM в своих разработках.
Ранее в этом году ARM представила новую графическую архитектуру Valhall в лице флагманского ускорителя Mali-G77, которую мы должны увидеть в однокристальных системах 2020 года. Новая архитектура ГП — это значительный уход от предыдущих ускорителей семейства Bifrost: был полностью переработан графический конвейер и вычислительная микроархитектура.
ARM Mali-G57
ARM представила ускоритель Mali-G57 — версию Valhall для чипов среднего класса. В настоящее время компания не делится особыми подробностями о том, что упрощено в G57, но решение будет очень похоже на урезанный и уменьшенный в размерах ГП Mali-G77, по аналогии с изменениями в G52 по сравнению с G72.
Компания обещает, что Mali-G57 с тремя исполнительными движками на ядро (3EE) по сравнению с G52 в той же конфигурации сможет показать на 30 % более высокую энергоэффективность и на 30 % более эффективное использование площади кристалла (благодаря росту производительности).
ARM Mali-D37
Также ARM выпустила на рынок новый дисплейный процессор среднего класса в форме Mali-D37. Это решение основано на архитектуре Komeda, которая впервые была представлена в Mali-D71 и его следующей версии — объявленном в этом году DPU Mali-D77. Новый дисплейный процессор D37 нацелен на разрешения экранов 2K и Full HD и обещает занять менее 1 мм² площади кристалла при производстве с соблюдением старых 16-нм норм.