i.MX 8M Plus: интегрированный ISP и NPU для краевых решений зрения и ИИ

Узнайте, как прикладной процессор NXP i.MX 8M Plus обеспечивает готовое к использованию зрение и ускорение машинного обучения для краевых систем.

Современные промышленные и потребительские устройства всё чаще полагаются на краевые вычисления и ИИ на основе зрения для мгновенных, сохраняющих приватность инсайтов. Проектирование таких решений обычно требует лапшу из SoC, выделенных процессоров обработки изображения (ISP) и нейропроцессоров (NPU). NXP упростила эту сложность, объединив ISP, NPU и мощный многоядерный процессор в i.MX 8M Plus.

Рисунок 1. Прикладной процессор i.MX 8M Plus.

Краевые вычисления против облачных

Понимание преимущества края — ключ к оценке ценности i.MX 8M Plus. Облачные вычисления предлагают практически неограниченные ресурсы, но вводят задержки, затраты на полосу пропускания и потенциальные риски приватности. Краевые вычисления приближают вычисления к источнику данных, фильтруя и предобрабатывая информацию перед любой передачей, и в некоторых случаях выполняя весь вывод локально.

Когда облако недоступно или сетевая задержка неприемлема — часто в заводской автоматизации, автономном транспорте или удалённом мониторинге — краевые устройства должны работать автономно, не жертвуя производительностью.

Почему край стоит дополнительной мощности

Локальное развёртывание ИИ даёт несколько осязаемых выгод:

• Снижение использования полосы пропускания и операционных затрат.
• Повышенная надежность; приложения продолжают функционировать офлайн.
• Меньшая задержка для решений в реальном времени, критичная в безопасностно-чувствительных средах.
• Улучшенная приватность данных за счёт хранения чувствительных данных на месте.

Измерение требований машинного обучения

В краевых сценариях производительность часто выражается в TOPS (триллион операций в секунду). Типичные требования включают:

• Полное распознавание речи: 1–2 TOPS.
• Обнаружение объектов в реальном времени (например, YOLOv3 на 60 fps): 2–3 TOPS.

Для удовлетворения этих запросов NXP интегрировал NPU способностью 2,3 TOPS прямо в i.MX 8M Plus, позволяя сложный вывод без внешних ускорителей.

Рисунок 2. i.MX 8M Plus доставляет 2,3 TOPS ИИ-производительности для промышленных краевых применений.

Встроенный ISP для высокорозрудённого зрения

Системы зрения — будь то автоматизированный контроль на производственной линии или потребительские камеры — требуют надёжного захвата и обработки изображения. Внешние ISP добавляют стоимость, потребление энергии и усилия по интеграции, особенно при разрешениях выше 2 Мп.

i.MX 8M Plus содержит полнофункциональный ISP, поддерживающий входные потоки до 4 Мп с реальной цветокоррекцией, шумоподавлением и модулями коррекции объектива. Выход ISP напрямую подаётся в NPU, освобождая CPU для других задач и упрощая разработку прошивки.

Ключевые технические особенности

• Четырёхъядерный Cortex-A53 + двухъядерный Cortex-M4 для высокопроизводительных вычислений.
• 2,3 TOPS NPU для быстрого вывода.
• Интегрированный ISP, поддерживающий видеопотоки 1080p/4K.
• Ethernet-контроллер Time-Sensitive Networking (TSN) для детерминистической коммуникации.
• DRAM-контроллер с ECC для миссионно-критичной надежности.

Заключение

i.MX 8M Plus уполномачивает проектировщиков создавать надёжные, низколатентные решения зрения и ИИ без жертвования энергоэффективностью или простотой системы. От умных домашних хабов до промышленной автоматизации — этот процессор является краеугольным камнем для краевых устройств следующего поколения.

Индустриальные статьи — форма контента, позволяющая партнёрам делиться полезными новостями, сообщениями и технологиями с читателями All About Circuits там, где редакционный контент не подходит. Все индустриальные статьи подчиняются строгим редакционным правилам для предоставления читателям полезных новостей, технической экспертизы или историй. Точки зрения и мнения в индустриальных статьях принадлежат партнёру и не обязательно совпадают с позицией All About Circuits или его авторов.