ラティス sensAI スタック

AIの推論を行うエッジアプリケーションの開発期間を短縮

ラティス sensAI スタックは FPGA ベースの機械学習 / 人工知能 (AI) ソリューションの実装のための評価、開発、デプロイ、に必要なものすべてを提供します - それは、モジュール型ハードウェアプラットフォーム、サンプル用デモンストレーション回路、リファレンスデザイン、ニューラルネットワーク IP コア、開発ソフトウェア、そして、カスタムデザインサービス、です。

ラティス FPGA の機械学習ソリューションは柔軟度が高く、簡単に実装可能で、低消費電力 (約 1 mW 以下から 1 W)、小型 (パッケージサイズは 5 mm2から)で、量産時のコストにも競争力があります。

ラティスは、モバイル端末、スマートホーム、スマートシティ、スマートファクトリー、スマートカーを含む、多様なエッジアプリケーション用のオールウェイズ・オンでデバイス上での実行が可能な AI を開発するための期間短縮をお手伝いすることができます。

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ラティス sensAI のフレキシブルで低消費電力な推論ソリューション

Lattice FAD sensAIExpand Image

ラティスsensAI: エッジアプリケーション向け低消費電力 AI

設計方法の概要

sensAI Block Diagram

  • 開発期間を短縮するエンドツーエンドソリューション
  • サポートされる NN モデルは、利用可能なリソースに最適化されます
  • トレーニングは GPU が搭載されたシステム上の Tensorflow などの標準的な機械学習フレームワークを使用して実行します
  • データセットにタグを付ける方法の説明を含んだサンプルデータセットが提供されます

システム構成の具体例

以下の図は、FPGA が AI/ML ソリューションで使用される具体例です。ラティスの FPGA は、シンプルで低消費電力、小型のパワフルでスケーラブルな AI/ML ソリューションを提供します。ダウンロードして評価することが可能なハードウェアデモンストレーションをご覧ください。

ECP5 / iCE40 UltraPlus FPGA による AI 推論

  • ECP5 または iCE40 UltraPlus FPGA でオールウェイズ・オンの AI ソリューションを実現
  • 低レイテンシかつ安全なシステム構成
  • そのほかの FPGA リソースにはシステム制御回路などを実装することが可能

iCE40 UltraPlus FPGA による イベントトリガ型プリプロセッシング AI 推論

  • iCE40 UltraPlus FPGA でオールウェイズ・オンのキーフレーズまたは物体検出を実現
  • 設定された要件を満たしたときのみ高性能 ASIC / ASSP を起動して以降の処理を行う
  • システム全体の消費電力を削減

ECP5 FPGA によるプリプロセッシング AI 推論

  • 処理性能 / 消費電力の最適化が可能なニューラルネットワーク処理を ECP5 に実装
  • ECP5 のフレキシブルな I/O はシステム上の旧型センサーデバイスなどと接続可能
  • システムコントロール機能はローエンド MUC で対応

ECP5 / iCE40 UltraPlus によるポストプロセッシング AI 推論

  • 大幅なシステム変更をせずに AI 推論機能を追加
  • 処理性能 / 消費電力の最適化が可能なニューラルネットワーク処理を ECP5 / iCE40 UltraPlus に実装
  • ASIC / ASSP はデータプリプロセッシングを行い、AI 推論のためのデータだけ出力

ハードウェアプラットフォーム

フレキシブルで再プログラム可能な FPGA ハードウェア開発プラットフォームを使って、ラティスのデモンストレーション回路を評価したりお客様のカスタム AI / ML ソリューションをお試しいただくことができます

  • エンベデッドビジョン開発キット (EVDK) - 1W 以下の消費電力が求められる AI デザインのための ECP5 FPGA ベースのモジュール型開発プラットフォームです。インタフェース拡張ボードは MIPI CSI-2、eDP (embedded DisplayPort)、HDMI、GigE Vision、USB 3.0 などのビデオインタフェースをサポートします。
  • モバイル開発プラットフォーム - 数 mW の消費電力が求められる AI デザインのための iCE40 UltraPlus FPGAベースの開発プラットフォームで、基板上にイメージセンサ、マイク、磁気センサー、圧力センサー、ジャイロセンサーが実装されています。
  • Himax 社 HM01B0 UPduino シールド - 映像と音をセンシングデータとして AI 処理する回路を実装するのに最適な iCE40 UltraPlus FPGA ベースの開発キットです。Upduino 2.0 ボードと Himax 社のイメージセンサーモジュールを組み合わせた開発キットです。
  • DPControl 社 iCEVision ボード - DPControl 社が開発した、iCE40 UltraPlus FPGA と標準的なイメージセンサーコネクタと接続可能な複数のコネクタを持つスマートビジョン開発に特化した開発ボードです。

Lattice sensAI IPコア

ニューラルネットワーク・アクセラレータ IP コアは畳み込み、プーリング、完全結合のネットワークレイヤをサポートします

開発ソフトウェア

ニューラルネットワークコンパイラを含むラティス sensAI ソリューションスタックは、RTL 設計の経験なしで、TensorFlow、Caffe、Keras で設計されたネットワークを簡単にラティスの FPGA に実装することかできます。

ニューラルネットワークコンパイラの出力はラティスの FPGA 開発ツールフロー、ECP5 はラティス Diamond、iCE40 UltraPlus は Radiant、を介して、システム上の FPGA にデプロイされます。

  • ニューラルネットワークコンパイラ ‐ ラティス CNN / BNN コンパクトアクセラレータ IP コアに実装するために、ネットワークの解析、シミュレート、コンパイルを短時間で実行します。

デモ & リファレンスデザイン

  プロバイダー ECP5 / ECP5-5G iCE40UltraPlus
オブジェクトカウント Lattice  
キーフレーズ検出 Lattice  
ハンドジェスチャ検出 Lattice  
人感検出 Lattice
人数カウント Lattice  
人間の顔検出 Lattice  
荷物検出 Lattice, Wipro  
車両の識別 Lattice, Softnautics  
速度標識検出 Lattice  
顔追跡 Lattice  
Programmable Logic Reference Designs
  プロバイダー ECP5 / ECP5-5G iCE40UltraPlus
オブジェクトカウント Lattice  
人感検出 Lattice  

カスタムデザインサービス

ラティス sensAI スタックは、モバイル、スマートホーム、スマートシティ、スマートカーなどのさまざまな最終製品にカスタムソリューションを提供できる、ワールドワイドな設計サービスのエコシステム、を含んでいます。ラティス sensAI 認定パートナー企業に関する詳しい情報はこちらをご覧ください。

ドキュメント

Information Resources
TITLE NUMBER VERSION DATE FORMAT SIZE
Lattice sensAI Stack Product Brochure
I0265 4.0 5/20/2019 PDF 976.4 KB


Awards

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