Компания Efficient Computer из Питтсбурга представила оценочный комплект для своего универсального процессора Electron E1 (EVK). По словам разработчика, этот чип является полноценной заменой для решений, построенных на классической архитектуре фон Неймана, и демонстрирует превосходную энергоэффективность, превосходящую в 100 раз аналогичные показатели малопотребляющих процессоров, например, Arm Cortex-M33 и Cortex-M85.
Процессор Electron E1 создан для ресурсоёмких операций обработки сигналов и логического вывода (инференса). В его основе лежит запатентованная архитектура пространственного потока данных под названием Efficient Fabric. Эта технология устраняет «чрезмерные» энергозатраты, характерные для систем фон Неймана и связанные с постоянным перемещением информации между памятью и вычислительными ядрами. При этом, как подчёркивается, «разработчики сохраняют привычный подход к программированию, но получают кардинально более высокую энергоэффективность».
В беседе с изданием EE Times генеральный директор Efficient Брэндон Лючия отметил, что прежние попытки уйти от парадигмы фон Неймана не увенчались полным успехом: «Существовали лишь временные альтернативы, которые возникали и затем исчезали». Он указал, что ключевым ограничением многих подобных решений был отход от универсальности вычислений, подчеркнув: «Это действительно имеет фундаментальное значение». Схожий подход реализует и проект .
Источник изображения: Efficient Computer
Чип оснащён 128 КБ сверхэкономичной кеш-памяти, 3 МБ статической памяти SRAM и 4 МБ энергонезависимой памяти MRAM. Его вычислительная мощность достигает 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 принципиально меняет сам принцип выполнения вычислений, сводя к минимуму необходимость в постоянном обмене данными между памятью и процессором, поясняет Лючия. Это реализуется благодаря пространственному распределению операций по сетке вычислительных элементов, каждый из которых активируется строго в момент готовности всех его входных данных. Такой подход противопоставляется традиционному для CPU непрерывному циклу обработки инструкций и косвенной адресации данных.
Лучия подчеркнул значимость универсального процессора для сферы искусственного интеллекта, объяснив, что его роль выходит за рамки простого исполнения алгоритмов в физическом устройстве. Такой процессор также отвечает за объединение информации с сенсоров, цифровую обработку сигналов, функции шифрования и преобразования данных: «Архитектура, заточенная лишь под один вид вычислений, оставляет неиспользованным весь остальной функционал».
Источник изображения: Efficient Computer
Глава Efficient отметил, что процессор Electron E1 создан для выполнения всего спектра кода, требуемого приложению, что открывает ему дорогу в периферийные вычисления, встраиваемые системы и приложения ИИ: «Разработчикам не придётся писать код с нуля — они могут задействовать уже созданные наработки». По словам Лучии, чип особенно эффективен в устройствах, где критически важны долгое время работы от батареи и низкое энергопотребление, например, в дронах или промышленных датчиках.
Чип уже применяется в продуктах партнёра Efficient, компании BrightAI, обеспечивая обработку задач ИИ в реальном времени непосредственно на устройстве. Это сокращает зависимость от энергоёмких облачных вычислений для таких операций, как обработка сигналов и вывод моделей. Лучия добавил, что компания рассматривает перспективы использования процессора в робототехнике, автомобильной промышленности, космической и оборонной отраслях, где существуют жёсткие ограничения по габаритам и питанию.
Что касается комплекта E1 EVK, то, как заявляет компания, его цель — максимально облегчить оценку возможностей нового процессора. Независимо от того, идёт ли речь о создании нового ПО, анализе энергозатрат или адаптации существующего кода, EVK предлагает:
- процесс разработки по схеме «подключил и заработало»;
- встроенные инструменты для мониторинга потребления энергии;
- совместимость с экосистемой Arduino;
- разнообразные варианты электропитания для практических условий;
- полный комплект SDK и документации для ускоренного старта.
Если физическое оборудование недоступно, можно воспользоваться облачным решением Electron E1 Cloud EVK, которое предлагает хостированную среду со всеми функциями реальной платы. Как аппаратный, так и облачный EVK доступны для участия в программе раннего доступа от Efficient Computer.
Источники:
