老牌半导体厂商莱迪思抢攻IoT和AI推论市场

老牌半导体厂商莱迪思抢攻IoT和AI推论市场

美国老牌半导体厂商莱迪思(Lattice)发布新款FPGA芯片MachXO3D和新版AI芯片sensAI 2.0,来抢攻物联网和AI推论市场。

这款FPGA芯片产品MachXO3D最大特色是内置了安全模块,可提供括了独特的ID、验证和签名产生服务等模块,功能则有验证自身代码和配置、随时动态重置端口、可动态变更指令集和安全机制,以及可支持最先上电最后断电的设计。莱迪思解释,当电源打开时,MachXO3D芯片可在5毫秒内就通电(称为上电),可比要数秒才启动的处理器还要快激活,来先行保护系统。莱迪思半导体亚太区业务发展协理陈英仁指出,MachXO3D目标是提供给OEM厂商,用于预防如数据和IP遭窃、产品遭复制等问题,来提升运算、通信、工业控制和汽车系统的安全。

此外,陈英仁表示,这是第一款符合美国国家标准暨技术研究院(NIST)平台固件保护恢复(PFR)标准的FPGA芯片,可提供标准规范的保护、侦测和恢复要求。他进一步解释,在保护方面,MachXO3D可避免电路板固件遭篡改,在侦测方面,也能在开机时,通过加密侦测来阻止恶意程序代码启动。最后,在恢复功能上,即使设备遭病毒破坏,MachXO3D可更新回新版可信任固件,避免任务瘫痪。

陈英仁指出,MachXO3D芯片生产时,就会自动产生一个密钥,可供用户检查,在运输过程中,FPGA数据是否遭替换或篡改,另一方面,企业客户也能用此密钥,来设计“安全开发包”,确保更新的程序代码的真确性。甚至在报废阶段时,可用来设计“安全消除包”指令,确实销毁设备上的。

目前,已有5家服务器OEM厂商采用MachXO3D,莱迪思也锁定通信业、制造业以及汽车业等需高安全标准的产业市场。

sensAI 2.0主打低功耗、高性能,让FPGA更快速执行AI推理

另一个新发布的产品是,莱迪思去年推出的AI芯片解决方案sensAI,推出了2.0版,这款芯片结合了FPGA硬件(iCE40 UltraPlus与ECP5-85K)和软件解决方案,主打小封装、低功耗和低成本,可执行机器学习推论、快速部署物联网应用设备,比如智能门铃、智能零售监视器等应用。

“2.0版的性能比第一版提升了10倍,”陈英仁解释,因为sensAI 2.0更新了卷积神经网络(CNN)IP和神经网络编译器,增加了8进制启动量化、智能层整合和双DSP引擎,但仍然维持低功耗(1毫瓦至1瓦)、小封装(5.5平方毫米至100平方毫米)特性。而性能提升后,可运算的祯率更高,图片分辨率也随之提高。

陈英仁更于现场展示,其中一款是用来侦测人员的iCE40 UltraPlus,采用sensAI 2.0,利用VG8神经网络来分析分辨率为64x64x3的图片(速率为5fps),功耗只有7毫瓦。另一款也是用来侦测人员活动,采用ECP5-85K和sensAI 2.0,以VGG8神经网络来分析分辨率为224x224x3的图片(速率为16.6fps),功耗只有850毫瓦,还不到1瓦。

相较于第一版只支持TensorFlow、Caffe这两款深度学习框架,sensAI 2.0新支持了Keras,并也支持量化和分数设置机制,因此在训练神经网络时,可避免重复进行后处理。

另一方面,sensAI 2.0也主打定制化的参考设计。陈英仁指出,原本的FPGA设计流程,可分为2大阶段,也就是“训练”和“FPGA设计”;在FPGA设计中,包括利用莱迪思FPGA工具来打造FPGA轫体,而在训练过程中,则包括了利用神经网络编译器,将训练后的神经网络模型转换为FPGA可读的权重和指令。综合这2个阶段,能使FPGA执行AI推理。

而sensAI 2.0,分别更新了神经网络IP、系统接口、神经网络模型和神经网络编译器等功能,陈英仁表示:“可以提高自动化程度,也更容易调试,”另外,也在“训练”阶段中,添加了训练数据集和训练脚本,“让新的用户或工程师,可以了解神经网络的训练过程,也方便未来执行修改工作。”