Son zamanlarda, ARM, Cortex-M serisine en yeni eklemesi olan yeni Cortex M55 Çekirdeğini duyurdu. Yeni CPU mikro mimarisi ile birlikte ARM, Ethos-U55’i MicroNPU arkadaşı olarak tanıttı. Bu, ARM’ın özel sinir işlemci IP pazarına yaptığı ilk giriş.
ARM Nedir veya Kimdir?
ARM’ı tanımayanlar için, ARM, kuruluşların ürünlerin yaşam döngüsü boyunca dağıtımını güvenli bir şekilde yönetmelerini sağlayan bulut hizmetleri sunmak için çipler için IP sağlar. ARM, tam bir Nesnelerin İnterneti (IoT) çözümü sunmayı hedefliyor.
İşte ARM çipi ile gördüğünüz bazı popüler Tek Kartlı Bilgisayarlar (SBC) ve cihazlar!
| Ürün Adı | SoC (Sistem Üzerinde Çip) | CPU Mimarisi |
| NVIDIA Jetson Nano | Nvidia Tegra | ARM Cortex-A57 |
| Raspberry Pi 4B | Broadcom BCM2711 | ARM Cortex-A72 |
| Rock Pi 4 Model B | Rockchip RK3399 | ARM Cortex-A72
ARM Cortex- A53 |
| Coral Geliştirici Kartı | NXP’s iMX8M | ARM Cortex- A53
ARM Cortex- M4F |
| HiKey 970 | HiSilicon Kirin 970 | ARM Cortex-A73 |
Artık ARM’ın kim olduğu hakkında kabaca bir fikriniz var, şimdi Cortex-M serisine en yeni eklemesi olan yeni Cortex M55 Çekirdeğine bakalım.
Cortex-M55
Cortex-M55, ARM’ın Armv8.1 mimarisine dayanan en son düşük güç mikro işlemci çekirdeğidir. Hem Helium hem de Özel Talimat Yetenekleri sunar. Helium, M-Profili Vektör Uzantısı (MVE) olarak da bilinir, M sınıfı işlemci serisindeki yeni vektör uzantıları ve özel vektör yürütme birimleridir. Bu yeni ekleme ile Cortex-M55 çekirdeği artık DSP performansında 5 kat artış sağlamakta ve Makine öğrenimi iş yükleri için optimize edilmiş talimatların eklenmesiyle önceki nesil M çekirdeklerine kıyasla ek 15 kat performans iyileştirmesi elde etmektedir.
Cortex-M55, NEON gibi vektör kayıtları yerine mevcut kayıtlara daha fazla dayanır ve lane tahmini, döngü tahmini ve scatter-gather gibi karmaşık işlemler için yeni destek sunar. Daha da önemlisi, IP’nin silikon alanını minimumda tutmak için verileri daha küçük parçalar (32-bit) halinde işleyerek bunu gerçekleştirir.
Ethos-U55 microNPU
Bir sonraki, ARM’ın ilk microNPU’su ve Ethos Ailesi‘ne uzantısı olan yeni Ethos-U55 microNPU. 32’den 256 MAC’a kadar ölçeklenebilen küçük ölçekli bir NPU’dur. Ethos-U55, özellikle Cortex-M CPU’larını hedef aldığı için Ethos-N serisinden biraz farklıdır. Örneğin, Ethos-N’nin SoC CCN-500 ağı ile çalışan bağımsız IP blokları varken, Ethos-U, bir Cortex-M CPU ile yakın çalışacak şekilde tasarlanmıştır ve işlem yeteneklerini artırır. Örneğin, daha önce bahsedilen Cortex-M55, bu Ethos-U55 microNPU ile Helium uzantısı ile birlikte çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Ayrıca M7, M4 ve M33 gibi daha eski Cortex-M işlemcileriyle de çalışabilir.
Ethos-U55 MLP tasarımını görebiliyorsanız, her biri birkaç ana bileşenle birlikte birden fazla hesaplama motoru ile inşa edilmiştir; SRAM, MAC Hesaplama Motoru (MCE) ve Programlanabilir Katman Motoru (PLE). Ethos-U55, alan ve güç verimliliğine odaklanan çok daha basit bir tasarıma sahiptir ve küçük bellek ayak izleri ile gelir. Özellikleri ile U55, bir kontrolör olarak hizmet vermek için bir M sınıfı CPU ile birleştirilmelidir. Bu iki birleşimin gücüne bakalım:
ARM, tipik bir sesli asistan gibi bir iş yükü için Cortex-M55’in çıkarım performansında 6 kat ve Helium Uzantısı sayesinde güç verimliliğinde 7 kat artış sağlayabildiğini iddia ediyor. Ethos-U55 ile birleştirildiğinde, ARM, iyileştirmenin sırasıyla 50 kat ve 25 kata kadar çıkabileceğini iddia ediyor! M55 ve U55 kullanan bu tür sistemlerdeki performans iyileştirmeleri, önceki nesil çözümler üzerinde çok önemli bir adım fonksiyonu artışını temsil etmektedir.
Bu yeni IP’ler nerelerde uygulanacak?
Bu yeni IP’leri nerelerde uygulayabileceğinizi merak ediyor musunuz? ARM, bunların sensörler, hareket algılama, ses tanıma ve daha birçok gömülü sistemde kullanılabileceğini söyledi! Örneğin, bir mobil cihazda, alt sistemler, telefonun parmak izi sensöründe, sesli asistan amaçları için ses çipinde veya anten ayarı gibi iş yüklerini optimize etmek için RF sistemlerinde IP’yi kullanabilir. Makine öğrenimi ile daha da geliştirilebilecek yüzlerce M sınıfı işlemci ile olanaklar sonsuzdur.
Sonuç
ARM’ın yeni Cortex-M55 Çekirdeği ve Ethos-U55 microNPU hakkında ne düşünüyorsunuz? Aşağıdaki yorumlarda bize bildirin!
ARM şu anda M55 ve U55’i ana ortaklarına lisansladı ve önümüzdeki aylarda diğer müşterilere daha geniş bir lisanslama sunacak. Bildiğiniz gibi IP ile, yeni tasarımlara sahip ürünler 2 yıl içinde piyasaya sürülecek, bu yüzden dikkatli olun!