Питтсбургский стартап Efficient Computer представил оценочный комплект для универсального процессора Electron E1 (EVK). По словам компании, этот чип является полноценной альтернативой решениям на базе классической архитектуры фон Неймана и способен обеспечить энергоэффективность, в сотню раз превосходящую показатели распространённых маломощных процессоров, таких как Arm Cortex-M33 и Cortex-M85.
Процессор Electron E1 создан для решения сложных задач обработки сигналов и выполнения логических выводов. В его основе лежит запатентованная архитектура пространственного потока данных под названием Efficient Fabric, которая минимизирует «избыточное» энергопотребление, возникающее при перемещении данных между памятью и вычислительными ядрами в традиционных системах фон Неймана. При этом «разработчики сохраняют привычный опыт программирования, но получают существенно более высокую энергоэффективность».
В интервью изданию EE Times генеральный директор Efficient Брэндон Лючия отметил, что предыдущие попытки уйти от подхода фон Неймана так и не увенчались полным успехом: «Появлялись лишь временные альтернативы, которые затем исчезали». Он подчеркнул, что многие альтернативные архитектуры страдали от ограничения универсальности вычислений: «Это действительно имеет критическое значение». Схожий подход предлагает и компания NextSilicon со своим решением Maverick.
Источник изображения: Efficient Computer
Чип оснащён 128 КБ сверхэкономичной кеш-памяти, 3 МБ SRAM и 4 МБ энергонезависимой MRAM. Его производительность может достигать 21,6 GOPS (миллиардов операций в секунду) на частоте 200 МГц в высоковольтном режиме и 5,4 GOPS на частоте 50 МГц в низковольтном режиме.
Архитектура Fabric предлагает принципиально новый подход к организации вычислений, сводя к минимуму перемещение данных между памятью и процессорными ядрами, поясняет Лучия. Ключевая идея заключается в пространственном распределении операций по сетке вычислительных модулей, каждый из которых активируется строго при поступлении необходимых входных данных. Это отличается от традиционных CPU-архитектур, основанных на последовательном выполнении инструкций и сложной адресации данных.
Лучия подчеркнул, что универсальный процессор играет ключевую роль в развитии технологий искусственного интеллекта, поскольку он реализует в физическом мире не только алгоритмы, но и целый спектр функций: сбор данных с сенсоров, цифровую обработку сигналов, шифрование и преобразование информации. «Если архитектура заточена исключительно под один тип вычислений, все остальные возможности остаются нереализованными».
Источник изображения: Efficient Computer
Как заявил руководитель Efficient, процессор Electron E1 создан для выполнения всего спектра кода, необходимого приложению, что делает его оптимальным решением для периферийных вычислений, встраиваемых систем и приложений ИИ: «Разработчикам не придётся переписывать уже существующий код». Лучия добавил, что данный процессор особенно хорошо подходит для устройств, где критически важны длительное время автономной работы и низкое энергопотребление, например, для дронов или промышленных датчиков.
Чип уже применяется в устройствах партнёра Efficient — компании BrightAI, обеспечивая обработку задач ИИ в реальном времени на периферии и сокращая потребность в энергоёмких облачных вычислениях для таких операций, как обработка сигналов и логический вывод. По словам Лучии, компания видит значительный потенциал для использования этого чипа в робототехнике, автомобильной промышленности, аэрокосмической и оборонной отраслях, где существуют строгие ограничения по габаритам и энергопотреблению.
Что касается комплекта E1 EVK, то, по утверждению компании, он разработан для максимально простого изучения возможностей нового процессора. Независимо от того, ведётся ли разработка нового программного обеспечения, анализ энергоэффективности или адаптация существующего кода, EVK предлагает:
- интуитивный процесс разработки по принципу «подключи и работай»;
- встроенные инструменты для мониторинга энергопотребления;
- совместимость с платформой Arduino;
- разнообразные варианты электропитания для практического применения;
- полный комплект SDK и документации для ускоренного старта.
Если физическое оборудование недоступно, можно воспользоваться вариантом Electron E1 Cloud EVK, предлагающим удалённую среду с полным функционалом аппаратной платы. И физический, и облачный EVK доступны для участия в программе раннего доступа от Efficient Computer.
Источники информации: