Arm、AI時代に対応したMCUコア「Cortex-M55」とNPU「Ethos-U55」を発表

Cortex-M55+Ethlos-U55でどのくらい性能が向上するのか？

ところで先ほどPhoto04で、Cortex-M55が15倍、Ethlos-U55が32倍の性能なので、組み合わせると15×32＝480倍、という謎の数字が出てきたわけだが、中島氏によれば「機械学習に関して言えばEthos-U55が利用できるが、その前処理とかはCortex-M55のDSP命令とかで行う形になり、これがオーバーラップして動作できるので、掛け算となる」という説明であったが、そうだとしてもこの数字にはならないだろう(DSPならそもそも5倍だろう、という話もある)。

もう少し現実的な数字として示されたのが、いわゆるVoice Assistant(音声アシスタント。スマートスピーカーのアレ)向けの処理をローカルで行った場合の性能である。Cortex-M7比で言えば、Cortex-M55+Heliumで6倍、Ethos-U55を組み合わせると50倍に高速化されるとしている。その一方で性能/消費電力比も25倍程度改善されるというもので、こちらはまだ納得できる数字だ。

Photo07:Voice Assistantの場合、まず音声処理(ノイズキャンセルやビームフォーミングその他)をDSPで処理し、その後AIの推論をHeliumなりEthos-U55なりで動かす形になる

Arm的には、いわゆるAIの負荷に応じた処理に関して、従来Cortex-Mだけで行ってきた、きわめてシンプルな処理と、Cortex-AやMali、Ethos-Nを利用して行われる高性能なアプリケーションの中間をここで狙いたいという意向であった(Photo08)。

Photo08:こちらの図と比べてみるとなかなか趣が深い。ここの右端に出ている"Real-time recognition"が、Ethos-Nシリーズの左端に出てくる"Smart Cameras"とほぼ同等(ということは、1TOPS程度の処理性能)ではないかと思われる。そう考えると、Ethos-U55の処理性能は最大でも0.6～0.7TOPS程度だろうか？

新たな開発環境が提供される予定

ちなみに開発環境に関して言えば、新しく統合開発環境を提供予定(Photo09)という話であるが、こちらはまだ詳細は明らかではない。とりあえずはKeil MDKをベースに提供されるようだが、GNU+Eclipseとか、IAREWとかはどうなのかと言った事は現状まだ決まっていないようだ。

Photo09:DSPコードはCMSISのライブラリを呼ぶ形で実装されるとして、ニューラルネットワークモデルについてはArmNNがこれをカバーする(とりあえず最初はTensorFlow Lite for MicrocontrollerをArmNNからサポートするそうで、今後順次対応ライブラリを増やしていくとの事)という話で、であれば統合開発環境もへったくりもないのでは？という気もしなくはない

このCortex-M55+Ethos-U55、とりあえずALIF/BES/Cypress/NXP/STMicro/SamsungがIPライセンスを取得した事が今回明らかにされている(Photo10)。