Potensialet for AI-utvikling med Agilex™ 5 System on Module

Kunstig intelligens (AI/KI) er i ferd med å revolusjonere en rekke bransjer ved å tilby transformative løsninger som i betydelig grad forbedrer effektiviteten, nøyaktigheten og evnen til å ta informerte beslutninger. I dette landskapet har konseptet intelligens på kantenhet (edge AI) – å behandle AI-algoritmer på enheter som befinner seg i inngangspunktet (edge) av et nettverk – vokst frem som en banebrytende tilnærming. Det gir mulighet for databehandling i sanntid, redusert ventetid, forbedret personvern og autonomi i beslutningsprosesser, noe som er spesielt viktig i sektorer som helsevesen, robotikk og industriell automatisering.

iWave, en pioner innen utvikling av innebygde systemer, står i spissen for denne revolusjonen og tilbyr innebygde plattformer som er utviklet for å flytte grensene for kunstig intelligens til inngangspunktet (edge’n). Disse plattformene er spesielt skreddersydd for utrustninger som krever høy ytelse og sofistikerte AI/ML-funksjoner, for eksempel mediebehandling, robotteknologi og visuell databehandling.

Vi presenterer iW-RainboW-G58M: Neste generasjons FPGA-er med kunstig intelligens

IWave er glade for å kunne introdusere iW-RainboW-G58M System on Module (SoM) (figur 1), som drives av Intel Agilex™ 5 FPGA, et betydelig fremskritt for markedet for integrerte systemer. Dette er den første FPGA-en som har AI-funksjoner integrert direkte i strukturen, noe som markerer en ny æra innen FPGA-teknologi. iW-RainboW-G58M er nøye utviklet for utrustninger som krever høy ytelse, prosessering med lav forsinkelse og implementering av tilpasset logikk med innebygd AI/ML-støtte, noe som gjør den til et ideelt valg for bransjer som medisinsk bildebehandling, robotteknologi og industriell automatisering.

Figur 1: systemmodulen (SoM) iWave iW-RainboW-G58M, drevet av Intel Agilex 5 FPGA, som er den første FPGA-en med direkte integrerte AI-funksjoner. (Bildekilde: iWave)

Systemmodulen (SoM) iWave iW-RainboW-G58M er kompakt og måler bare 60 x 70 mm, men den er likevel fullpakket med kraftige funksjoner. Den støtter Intel Agilex™ 5 FPGA- og SoC E-Series-familien i B32A-kapslingen, som er tilgjengelig i to forskjellige enhetsvarianter for å imøtekomme en rekke utrustningsbehover:

• Gruppe A: A5E 065A/052A/043A/043A/028A/013A SoC FPGA – Disse variantene gir høyere ytelse og egner seg for utrustninger som krever mer komplekse prosesseringsmuligheter.
• Gruppe B: A5E 065B/052B/043B/028B/013B/008B SoC FPGA – Disse variantene gir kostnadseffektive løsninger for mindre krevende oppgaver, noe som sikrer fleksibilitet i design og implementering.

Kombinasjonen av disse alternativene gjør det mulig for utviklere å velge den FPGA-varianten som passer best til deres spesifikke utrustning, og som balanserer ytelse, strømforbruk og kostnader.

Utnytt det fulle potensialet til Intel Agilex™ 5 FPGA-er for Edge AI

Intels Agilex™ 5 FPGA-er og SoC-er representerer et betydelig sprang fremover innen FPGA-teknologi, spesielt i forbindelse med AI- og maskinlæringsutrustninger på inngangspunktet (edge’n) av nettet. Agilex™ 5-serien bygger videre på Intels arv av AI-optimaliserte FPGA-er, og introduserer bransjens første AI-tensorblokk i en FPGA i mellomklassen. Denne blokken er spesielt utviklet for å akselerere AI-arbeidsbelastninger, noe som gjør disse FPGA-ene perfekt egnet for edge AI-utrustninger der sanntidsbehandling og beslutningstaking er kritisk.

En viktig egenskap ved Agilex™ 5 FPGA er det asymmetriske utrustningsprosessorsystemet, som omfatter to Arm Cortex-A76-kjerner og to Cortex-A55-kjerner. Denne konfigurasjonen gjør at FPGA-en kan levere eksepsjonell prosessorkraft samtidig som den optimaliserer strømeffektiviteten, en avgjørende faktor i edge computing-miljøer der strømforbruket må minimeres uten at det går på bekostning av ytelsen.

Agilex™ 5 FPGA inkluderer også forbedrede DSP-funksjoner (Digital Signal Processing), integrert med en AI-tensorblokk. Denne kombinasjonen gjør at FPGA-en kan håndtere komplekse AI-oppgaver som dyplæringinferens, bildebehandling og prediktiv analyse med større virkningsgrad og nøyaktighet. FPGA-enhetens avanserte tilkoblingsfunksjoner, inkludert høyhastighets GTS-transceivere som støtter datahastigheter på opptil 28,1 Gbps, PCI Express* (PCIe*) 4.0 × 8 og utganger for DisplayPort og HDMI, gjør den til en allsidig løsning for et bredt spekter av utrustninger.

Omfattende økosystem for AI/ML-programvare: akselererer utviklingen

iW-RainboW-G58M SoM kompletteres av et omfattende programvareøkosystem som akselererer utviklingen av AI og maskinlæring betydelig. Sentralt i dette økosystemet er støtten for populære AI-rammeverk som TensorFlow og PyTorch, noe som sikrer at utviklere kan utnytte disse velkjente plattformene til å skape sofistikerte AI-modeller uten bratte læringskurver.

En viktig komponent i dette økosystemet er OpenVINO-verktøysettet. Dette verktøysettet med åpen kildekode er utviklet for å optimalisere dyplæringsmodeller for inferens på en rekke ulike maskinvarearkitekturer, inkludert CPU-er, GPU-er og FPGA-er. Ved å bruke OpenVINO-verktøysettet kan utviklere sikre at AI-modellene deres ikke bare er optimalisert for ytelse, men at de også er svært portable på tvers av ulike maskinvareplattformer, noe som gir større fleksibilitet i distribusjonen.

I tillegg spiller Intel FPGA AI Suite en sentral rolle i å forenkle utviklingsprosessen. Denne suiten er utformet med tanke på brukervennlighet, slik at FPGA-designere, maskinlæringsingeniører og programvareutviklere kan skape AI-plattformer som er optimalisert for FPGA-arkitekturer. Ved å integreres med industristandardverktøy som TensorFlow, PyTorch og OpenVINO-verktøysettet, gjør Intel FPGA AI Suite det mulig for utviklere å øke hastigheten på utviklingsprosessen samtidig som de opprettholder en høy grad av pålitelighet og ytelse i AI-løsningene sine.

Suiten integreres også sømløst med Intel Quartus Prime FPGA-designprogramvaren, et kraftig verktøy som støtter design, analyse og optimalisering av FPGA-baserte systemer. Denne integrasjonen sikrer at utviklere har tilgang til en robust og velprøvd arbeidsflyt, noe som reduserer tiden til ferdig produkt er ute på markedet (time to market) og øker den generelle påliteligheten til AI-utrustningene deres.

En komparativ analyse: Cloud AI kontra Edge AI

Etter hvert som AI fortsetter å utvikle seg, blir skillet mellom Cloud AI og Edge AI stadig viktigere. AI i skyen, som baserer seg på de enorme beregningsressursene i eksterne datasentre, gir høy skalerbarhet og muligheten til å behandle store datamengder. Denne tilnærmingen medfører imidlertid ofte høyere ventetid og potensielle sikkerhetsproblemer på grunn av behovet for dataoverføring over Internett.

På den annen side gir Edge AI betydelige fordeler i scenarier der sanntidsbehandling, lav ventetid og forbedret personvern er avgjørende. Ved å behandle data lokalt på enheten eliminerer Edge AI behovet for konstant kommunikasjon med nettskyen, noe som reduserer ventetiden og forbedrer AI-systemenes responstid. Dette er spesielt viktig i utrustninger som i selvkjørende kjøretøy, industriell automasjon og helsetjenester, der forsinkelser i beslutningsprosessen kan få alvorlige konsekvenser.

Edge AI bidrar dessuten til personvernet ved at sensitiv informasjon beholdes på den lokale enheten, noe som reduserer risikoen for datainnbrudd i forbindelse med skybasert behandling. Hybridtilnærmingen, der edge-enheter (inngangspunktenhet) er utfører den første databehandlingen før de overfører dataene til nettskyen for mer komplekse analyser, blir stadig mer populære. Denne metoden kombinerer styrkene til både Edge AI og Cloud AI, noe som gir effektiv ressursutnyttelse, økt sikkerhet og forbedret systemytelse.

Sikre lang levetid og omfattende kundestøtte: iWaves forpliktelse overfor kundene

En av iWaves viktigste forpliktelser er å sikre langsiktig tilgjengelighet av produktene. Selskapets program for produktlevetid garanterer at System on Modules (SoM) er tilgjengelig i lengre perioder, ofte mer enn 10 år. Dette er spesielt viktig for bransjer som medisinsk utstyr, romfart og industriell automasjon, der produktenes livssyklus vanligvis er lang og jevn komponenttilgjengelighet er avgjørende.

I tillegg til lang levetid tilbyr iWave omfattende teknisk støtte gjennom hele produktutviklingsprosessen. Denne støtten omfatter ODM-tjenester (Original Design Manufacturer) som utvikler produkter som til slutt selges av et annet selskap under sitt merke, for eksempel design av adapterkort (carrier card), termisk simulering og design på systemnivå, slik at kundene kan fokusere på sin kjernekompetanse mens iWave tar seg av de komplekse aspektene ved maskinvaredesign og integrering.

iWaves engasjement for kundesuksess demonstreres ytterligere ved at vi tilbyr omfattende evalueringssett for SoM-ene. Disse settene leveres med komplett brukerdokumentasjon, programvaredrivere og en støttepakke for kortene, slik at kundene raskt kan evaluere og lage prototyper av designene sine. Ved å tilby disse ressursene hjelper iWave kundene med å redusere utviklingstiden og få produktene sine raskere ut på markedet.

Sammendrag

iWaves iW-RainboW-G58M SoM, med Intel Agilex 5 FPGA som har integrerte AI-funksjoner, er nøye utviklet for høy ytelse, prosessering med lav latenstid og implementering av tilpasset logikk med innebygde AI/ML-støtteutrustninger. Dette gjør den til et godt valg for bransjer som medisinsk bildebehandling, robotteknologi og industriautomatisering.