FPGAの専門知識がなくても学習済みニューラル ネットワークを
簡単に開発できるVectorBlox SDKとIPを発表

2020年5月19日、Embedded World — 人工知能(AI)、機械学習(ML)、モノのインターネット(IoT)の発達に伴い、アプリケーションを実行する場所が、データを収集するネットワーク エッジに移りつつあるため、これまでより小型で、発熱が小さく、処理性能が高いソリューションが必要とされています。Microchip Technology Inc. (日本支社: 東京都港区浜松町、代表: 吉田洋介 以下Microchip社)は本日、Smart Embedded Visionイニシアチブの一環として、PolarFire(r) FPGA(フィールド プログラマブル ゲートアレイ)へのアルゴリズム実装を簡単にする事で、エッジ アプリケーションにおける電力効率の要求に応える事を発表しました。VectorBlox™アクセラレータ ソフトウェア開発キット(SDK)を使うと、FPGAツールフローを知らなくてもMicrochip社PolarFire FPGAを利用して、オーバーレイを使った低消費電力で柔軟なニューラル ネットワーク アプリケーションを開発する事ができます。
FPGAは、CPU(中央演算処理装置)またはGPU(グラフィック処理ユニット)よりも高い電力効率でより多くのGOPS (Giga Operations Per Second)を実行できるため、電力の制約が厳しい計算環境での推論等のエッジAIアプリケーションに理想的です。しかしFPGAは専門のハードウェア設計技能を必要とします。Microchip社のVectorBloxアクセラレータSDKを使うと、FPGAの経験がなくても電力効率が高いニューラル ネットワークをC/C++でコーディングできます。
この非常に柔軟なツールキットはTensorFlowと、幅広いフレームワーク相互運用性を備えたONNX (Open Neural Network Exchange)フォーマットのモデルを実行できます。ONNXはCaffe2、MXNet、PyTorch、MATLAB(r)等多くのフレームワークをサポートしています。他のFPGAソリューションとは異なり、Microchip社のVectorBloxアクセラレータSDKは、Linux(r)およびWindows(r)オペレーティング システムをサポートしており、ソフトウェア環境でもハードウェアの精度を評価できるビット アキュレート シミュレータも備えています。このキットと一緒に提供するニューラル ネットワークIPは、実行時に各種ネットワーク モデルを読み込む機能もサポートしています。
「ソフトウェア開発者がFPGAの高い電力効率の恩恵を受けるには、新しいFPGAアーキテクチャと独自のツールフローを学ぶ必要があるという障害を取り除き、またマルチ フレームワークおよびマルチ ネットワーク ソリューションを柔軟に移植できるようにする必要があります」とMicrochip社FPGA部門副社長のBruce Weyerは述べています。「ソフトウェア開発者もハードウェア開発者も、Microchip社のVectorBloxアクセラレータSDKとニューラル ネットワークIPコアを使う事で、極めて柔軟なオーバーレイ畳み込みニューラル ネットワーク アーキテクチャをPolarFire FPGAに実装できます。それにより小型で、発熱が小さく、電力効率の高いエッジAIシステムを簡単に構築、実装できます。」
エッジでの推論を実行するため、PolarFire FPGAは競合デバイスより総消費電力が最大50%少ない一方で、性能が25%高く最大1.5 TOPS (Tera Operations Per Second)の数値演算ブロックも備えています。FPGAを使用する事で、その本質的なアップグレード性と1つのチップに多くの機能を統合する能力から、カスタマイズと差別化の可能性が広がります。PolarFire FPGAニューラル ネットワークIPは、アプリケーションの性能、消費電力、パッケージサイズのトレードオフを満たすために各種サイズで提供しており、最小で11×11 mmという小さなパッケージサイズにソリューションを実装できます。
昨年7月にMicrochip社は、サイズと発熱の制約が厳しいエッジ アプリケーションの要件を満たすツール、知的財産(IP)コア、ボードをハードウェアおよびソフトウェア開発者に提供するべくSmart Embedded Visionイニシアチブを発表しました。PolarFire FPGAは他のソリューションに比べて低消費電力であるため、筐体内にファンは不要です。またPolarFire FPGAでは、より多くの機能を統合できます。例えば、スマートカメラ等のアプリケーションでセンサ インターフェイス、DDRコントローラ、画像信号処理(ISP) IP、ネットワーク インターフェイスを含む画像信号パイプラインだけでなく機械学習推論も統合できます。

在庫/供給状況
Microchip社のVectorBloxアクセラレータSDKは2020年第3四半期に提供を開始する予定です。アーリーアクセス プログラムは6月に開始予定です。PolarFire FPGAは現在量産出荷中です。詳細はSmart Embedded Visionのウェブページを参照してください。またはvectorblox@microchip.comにお問い合わせください。

リソース
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•アプリケーション画像: www.flickr.com/photos/microchiptechnology/49450987492/sizes/l/

Microchip Technology社について
Microchip Technology社(以下、Microchip社)はスマート、コネクテッド、セキュアな組み込み制御ソリューションのトッププロバイダです。使いやすい開発ツールと包括的な製品ポートフォリオにより、リスクを低減する最適な設計を作成し、総システムコストの削減、迅速な商品化を実現できます。Microchip社は産業、車載、民生、航空宇宙と防衛、通信、コンピューティングの市場で120,000社を超えるお客様にソリューションを提供しています。Microchip社は本社をアリゾナ州チャンドラーに構え、優れた技術サポート、確かな納期、高い品質を提供しています。詳細はMicrochip社ウェブサイト(http://www.microchip.com)をご覧ください。

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Note: Microchip社の名称とロゴ、Microchipロゴ、PolarFireは米国およびその他の国におけるMicrochip Technology Incorporatedの登録商標です。その他の商標は各社に帰属します。