Les circuits logiques programmables à architecture ACAP de Xilinx ciblent l’IA en périphérie de réseau
Spécifiquement développés pour les applications d’intelligence artificielle (IA) en périphérie de reseau (Edge), les circuits Versal AI Edge de Xilinx se concentrent sur l’accélération des performances IA tout en restant évolutifs et en ne consommant que peu d’énergie.
Xilinx enrichit sa dernière génération de circuits logiques programmables Versal basée sur son architecture ACAP (adaptive compute acceleration platform) et lancée fin 2018 avec un modèle destiné à booster les performances d’intelligence artificielle en périphérie de réseau dans des applications telles que les véhicules autonomes, la robotique collaborative, l’industrie 4.0, la santé ou bien encore l’aéronautique.
A en croire l’Américain, la série Versal AI Edge se caractérise par une valeur record du ratio performance IA sur watt – quatre fois supérieur à celui d’un processeur graphique – et une densité de calcul décuplée par rapport à ses précédentes générations de FPGA Zynq UltraScale+. Qui plus est, ils supportent différents standards de sûreté de fonctionnement tels que IEC 61508 pour l’industriel, DO-254/178 pour l’aéronautique et ISO 26262 pour l’automobile.
A l’instar des autres déclinaisons de la génération Versal, les circuits Versal AI Edge exploitent une architecture 7 nm mais s’avèrent plus compacts que les autres modèles de la gamme et moins gourmands en énergie (consommation de 6 W).
Sa structure hétérogène s’articule autour de trois blocs que Xilinx nomme “moteurs scalaires” (scalar engines) – à savoir les cœurs Arm Cortex-A72 et Cortex-R5F – pour le calcul embarqué, “moteurs adaptables” (adaptable engines) – c’est-à-dire la logique programmable – pour la fusion des capteurs et la programmation matérielle, et “moteurs intelligents” (intelligent engines) – comprendre ici les DSP et les moteurs IA – pour l’inférence IA avec des performances pouvant atteindre 479 TOPS INT4 et le traitement du signal des équipements de vision, radar, lidar et de radio logicielle. Les livraisons des Versal AI Edge devraient débuter au premier semestre 2022.
La gamme Versal en bref
Les circuits Versal AI Edge constituent la quatrième déclinaison de la gamme Versal, après les versions Versal Prime et Versal AI Core lancées début 2019 et les modèles Versal Premium commercialisés il y a seulement quelques mois.
Rappelons que les circuits à architecture ACAP de la gamme Versal de Xilinx, qui utilisent un procédé de gravure 7 nm de TSMC, offrent davantage de fonctionnalités et de performances que les FPGA traditionnels (d’où le changement d’appellation que tente d’imposer Xilinx depuis deux ans en employant le vocable ACAP), tout en maintenant un niveau de programmabilité élevé.
Les Versal Prime combinent ainsi plus de deux millions de cellules logiques programmables, 3000 moteurs DSP, deux cœurs Cortex-A72 qui gèrent les applications et deux Cortex-R5F dédiés au traitement temps réel. Auxquels il faut ajouter des accélérateurs d’algorithmes d’intelligence artificielle pour la déclinaison Versal AI Core. Quant aux Versal Premium lancés début 2021, ils sont enrichis de nouvelles fonctionnalités (émetteurs-récepteurs 112 Gbit/s PAM4, interfaces Ethernet à très haut débit, interfaces PCIe Gen5, cryptage de haut niveau, etc.) afin de cibler les applications haut de gamme (cloud, réseaux très haut débit, etc.).
