Gömülü işlemciler için aynı anda düşük güç tüketimi, makul fiyat ve mükemmel performansa sahip olmak zordur.
Fizik yasalarının sınırlamaları nedeniyle:
Güç tüketimi performansla orantılıdır.
Daha güçlü bir performans, daha fazla gücün daha fazla ısı üreteceği anlamına gelir; ancak, güç tüketimini sabit veya daha düşük tutarken performansı artırmak istiyorsanız, yalnızca çipin mimarisini geliştirebilir veya işlem teknolojisini iyileştirebilirsiniz, bu da artan maliyet getirebilir. Bu nedenle, uygulama yönüne bağlı olarak, güç, fiyat ve performansı dikkate alan bazı donanım platformlarını seçebiliriz.
- Düşük maliyet, düşük performans, düşük güç tüketimi: örneğin STM32.
- Düşük maliyet, yüksek performans, ancak işlem yüksek değil ve ısınması kolay: temsilcisi çeşitli düşük seviye SoC’lerdir.
- Güçlü performans, gelişmiş işlem, ancak fiyat dostça olmayacak: temsilcisi günümüzde akıllı telefonlarda kullanılan çeşitli amiral gemisi SoC’lerdir, örneğin Qualcomm ve Huawei Kirin.
Yukarıdaki üç koşulu aynı anda karşılayan bir çip platformu yok mu?
Aslında, K210 bu koşulları zorla karşılıyor, bu yüzden K210’u herkese tanıtmak istiyoruz. Bu blogda şunları tanıtacağız:
- K210 nedir?
- Piyasada mevcut K210 tabanlı ürünler
- K210 programlama ortamı
Kendryte K210 nedir?
K210, Canaan tarafından geçen yıl piyasaya sürülen bir MCU’dur. Yüksek performansla konvolüsyonel sinir ağı işlemleri gerçekleştirebilen kendi geliştirdiği sinir ağı donanım hızlandırıcısı KPU’ya sahiptir.
K210 ana parametreleri:
Bir MCU’nun performansı yüksek seviye bir SoC ile karşılaştırılamaz mı? En azından AI hesaplama açısından, K210’un hesaplama gücü oldukça etkileyicidir. Jia Nan’ın resmi açıklamasına göre, K210’un KPU’su 0.8TOPS güce sahiptir.
K210’un diğer parametreleri aşağıdaki gibidir:
Performans
- CPU: RISC-V Çift Çekirdek 64bit, FPU ile
- Görüntü Tanıma: QVGA@60fps/VGA@30fps
- Ses: Mikrofon dizisi (8 mikrofon)
Güvenlik
- Gelişmiş şifreleme standardı (AES) donanım hızlandırıcı
- Tek seferde programlanabilir (OTP) ROMSHA256
Güç Tüketimi
- Tipik uygulama senaryolarında güç tüketimi < 1W
- Çipin güç tüketimi < 300mW
Genişletilebilirlik
- OS: FreeRTOS
- NN Model: TinyYOLOv2 (kesildikten sonra)
- DNN Çerçevesi: TensorFlow/Keras/Darknet
- Donanımlar FPIOA/UART/GPIO/SPI/I²C/I²S/WDT/TIMER/RTC, vb.
Peki K210 ne yapabilir?
Tüm bu özelliklerin tek bir çipten gelmesine inanmak zor.
K210, yüz tespiti, nesne tanıma, video oynatma, ses alanı görüntüleme, 3D render alma ve hatta üzerinde FC simülatörleri oynatma gibi uygulamalarda mükemmel bir performans sergiliyor ve daha birçok şey!
Gerçekten de çip olağanüstü. İşte Seeed ve piyasada mevcut bazı K210 geliştirme kartları.
1. KD2333 – AI Uygulamaları için Tasarlanmış Çift Çekirdekli RISC-V SoC
Kendryte KD233 kartı, makine görüşü ve “makine işitmesi” için tasarlanmış Kendryte K210 çift çekirdekli 64-bit RISC-V işlemcisine dayanan başka bir RISC-V geliştirme kartıdır.
2. $23.90 Sipeed Maixduino Kit for RISC-V AI + IoT
MAIX Modülü temelinde, Maixduino, AI + IoT uygulamaları için bir RISC-V 64 geliştirme kartıdır. Diğer Sipeed MAIX geliştirme kartlarından farklı olarak, Maixduino, ESP32 modülü ile birlikte Arduino Uno form faktöründe tasarlanmıştır ve MAIX AI modülü içerir.
Maixduino aşağıdaki platformları destekler:
MAIX sadece bir donanım çözümü değildir, özel donanımı, açık yazılımı ve son teknoloji AI algoritmalarını birleştirir. Farklı türde geliştirme kartları, kitler, çevre birimleri ve geniş uyumluluk, hızlı ve çevik prototip geliştirmeyi mümkün kılar, AIoT projelerini çok daha kolay hale getirir. Ve MAIX’in performansı, küçük boyutu, düşük güç tüketimi ve düşük maliyeti sayesinde, yüksek kaliteli Edge AI’nin geniş dağıtımını sağlar.
3. $18.9 Sipeed M1 dock suit ( M1 dock + 2.4 inç LCD + OV2640 ) K210 Geliştirme Kartı 1st RV64 AI kartı için Edge Computing
Sipeed M1, Maixduino ile aynı modülü kullanır, MAIX Modülü.
MAIX Modülü
K210’un küçük boyut avantajını miras alan Sipeed MAIX-I modülü, ya da M1 olarak adlandırılan, K210, 3-kanallı DC-DC güç, 8MB/16MB/128MB Flash (M1w modülü üzerinde wifi çipi esp8285 eklenmiştir) kare inç modülüne entegre eder. Tüm kullanılabilir IO’lar 1.27mm (50mil) pinler olarak çıkartılır ve pinlerin voltajı 3.3V ve 1.8V arasında seçilebilir.
Programlama ortamı:
K210 birkaç programlama ortamını destekler:
- En temel cmake komut satırı geliştirme ortamı
- IDE geliştirme ortamı
- Python betik geliştirme ortamı.
Bu geliştirme yöntemlerinde avantaj veya dezavantaj yoktur. Bazı insanlar komut satırı + vim kullanmayı sever, bazı insanlar IDE grafik arayüzünü tercih eder ve bazı insanlar derleyici ortamını umursamadan sadece Python yazmak ister.
Genel olarak, daha temel geliştirme yöntemleri, örneğin C dili ve resmi kütüphane, daha büyük bir özgürlük derecesi sağlar, böylece geliştirme yöntemi çipin çeşitli çevre birimi işlevlerini tam olarak kullanabilir. Ancak, geliştirme daha zor, süreç daha zahmetlidir. Daha üst düzey geliştirme yöntemleri, örneğin betik yazma, çok kullanışlıdır ve hatta programı indirme sürecine gerek yoktur, ancak program işlevlerinin uygulanması, MicroPython API güncellemelerine son derece bağımlıdır ve birçok gelişmiş sistem işlevi mevcut değildir.
1) Komut satırı geliştirme ortamı
K210’un resmi SDK’sı iki geliştirme modunu destekler: FreeRTOS ve Standalone. SDK Programlama Kılavuzunu buradan indirebilirsiniz.
2) IDE geliştirme ortamı
Windows altında geliştirmek isteyenler, resmi olarak sağlanan IDE’yi kullanabilir, bu benim en yaygın açık yöntemimdir.
Resmi IDE, Visual Studio Code’a dayanmaktadır ve kullanımı çok kolaydır. Ana şey kod tamamlama özelliğine sahip olmaktır.
IDE’yi buradan indirebilirsiniz.
K210 tabanlı Grove AI HAT‘ı piyasaya sürdükten sonra, yeni bir yazılım yayınladık: ArduinoCore-k210. Bu yazılım, Grove AI HAT gibi K210 tabanlı kartlarda Arduino kütüphanelerini çalıştırmanıza yardımcı olur.
Lütfen önceki blogumuza bakın: 2019 RISC-V Tabanlı Geliştirme Kartları Koleksiyonu, burada son 9 ayda RISC-V ile ilgili yaptıklarımızı ve güncellemeleri tanıttık.
kendryte-standalone-sdk‘ya dayanarak, Arduino IDE, Linux, Windows, Mac OS X ve diğer geliştirme ortamlarını desteklemek için tam ArduinoCore-API arayüzünü ekledik. ArduinoCore-k210 desteği ile, tüm k210 tabanlı geliştirme kartları Grove Arduino Kütüphanesini ve Arduino topluluğundaki birçok harika Arduino kütüphanesini çalıştırabilir.
ArduinoCore-k210’ı nasıl kullanacağınız burada:
Yazılımın kullanıcı deneyimini daha da optimize ettik ve Arduino Uno/Arduino Zero’nın yeni başlayanlarının karmaşık bir öğrenme süreci olmadan donanımımızla başlayabilmesini umuyoruz çünkü sağladığımız yazılım, aşina olduğunuz Arduino arayüzüdür, ancak donanım tamamen yenidir ve daha fazla oynanabilirlik ve keşif sunar.
3) MicroPython geliştirme ortamı
Yukarıda tanımlanan iki geliştirme ortamı, kod yazma, ardından derleme ve indirme ile ilgilidir. MicroPython ortamında, yalnızca bir kez firmware’i indirmeniz gerekir, ardından seri portu kullanarak Python ile etkileşimde bulunabilir veya script’i SD karta koyup başlatabilirsiniz.
Bu scriptli etkileşimli firmware, MicroPython adlı açık kaynaklı bir projeye dayanmaktadır.
MicroPython nedir?
MicroPython, Python 3 programlama dilinin sadeleştirilmiş ve verimli bir uygulamasıdır, Python standart kütüphanesinin küçük bir kısmını içerir ve esas olarak sınırlı performans ve bellek kapasitesine sahip gömülü çiplerde (örneğin STM32) çalışır.
MicroPython’un Python3’ün tüm sözdizimini içermediğini unutmayın.
MaixPy, MicroPython’u K210’a taşımak için bir projedir. MCU’nun düzenli işlemlerini destekler ve makine görüşü ve mikrofon dizileri gibi modülleri entegre ederek özellikle AI projeleri için akıllı uygulamaları hızlı bir şekilde geliştirmeyi sağlar.
MaixPy’yi GitHub‘da bulabilirsiniz.
Hadi Sipeed’i hızlandıralım, AI’nin gücünü maksimize edelim!
MaixPy, AIOT’u daha kolay hale getiriyor!
MaixPy, AIOT programlamayı daha kolay hale getirmek için tasarlanmıştır, MicroPython sözdizimi temelinde, çok güçlü bir gömülü AIOT çipi K210‘da çalışmaktadır.MaixPy GitHub
Umarım bu blog, K210’un çip mimarisini, geliştirme kartı seçimlerini ve yazılım geliştirme ortamını hızlı bir şekilde öğrenmenize yardımcı olur ve bir sonraki projenize başlamak için en iyi geliştirme kartını seçmenizi sağlar!