*设备端(on-device)学习: 在同一ai芯片上进行学习和训练
全球知名半导体制造商rohm(总部位于日本京都市)开发出一款设备端学习*ai芯片(配备设备端学习ai加速器的soc),该产品利用 ai(人工智能)技术,能以超低功耗实时预测内置电机和传感器等的电子设备的故障(故障迹象检测),非常适用于iot领域的边缘计算设备和端点*1。
通常,ai芯片要实现其功能,需要进行设置判断标准的“训练”,以及通过学到的信息来判断如何处理的“推理”。在这种情况下,“训练”需要汇集庞大的数据量形成数据库并随时更新,因此进行训练的ai芯片需要具备很高的运算能力,而其功耗也会随之增加。正因如此,面向云计算设备开发的高性能、昂贵的ai芯片层出不穷,而适用于边缘计算设备和端点(更有效地构建物联网社会的关键)的低功耗、可在设备端学习的ai芯片开发却困难重重。
此次开发出的ai芯片,是rohm在基于日本庆应义塾大学松谷教授开发的“设备端学习算法”,面向商业化开发的ai加速器*2(ai专用硬件计算电路)和rohm8位高效cpu“tinymicon matissecore™(以下简称“matisse”)”构成。通过将2万门超小型ai加速器与高效cpu相结合,能以仅几十mw(仅为以往ai训练芯片的1/1000)的超低功耗实现训练和推理。利用本产品,无需连接云服务器,就可以在设备终端将未知的输入数据和模式形成“不同于以往”的数值并输出,因此可在众多应用中实现实时故障预测。
未来,rohm计划将该ai芯片的ai加速器应用在ic产品中,以实现电机和传感器的故障预测。计划于2023年度推出产品,于2024年度投入量产。
日本庆应义塾大学 理工学部信息工学科 松谷 宏纪 教授表示:“随着5g通信和数字孪生*3等物联网技术的发展,对云计算的要求也越来越高,而在云服务器上处理所有数据,从负载、成本和功耗方面看并不现实。我们研究的‘设备端学习’和开发的‘设备端学习算法’,是为了提高边缘端的数据处理效率,创建更好的物联网社会。这次,我校通过与rohm公司进行联合研究,进一步改进了设备端学习电路技术,并有望以高性价比的方式推出产品。我们预计在不久的将来,这种原型ai芯片将会成功嵌入rohm的ic产品中,为实现更高效的物联网社会做出贡献。”
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