ラティス sensAI スタック

AIの推論を行うエッジアプリケーションの開発期間を短縮

ラティス sensAI スタックは FPGA ベースの機械学習 / 人工知能 (AI) ソリューションの実装のための評価、開発、デプロイ、に必要なものすべてを提供します - それは、モジュール型ハードウェアプラットフォーム、サンプル用デモンストレーション回路、リファレンスデザイン、ニューラルネットワーク IP コア、開発ソフトウェア、そして、カスタムデザインサービス、です。

ラティス FPGA の機械学習ソリューションは柔軟度が高く、簡単に実装可能で、低消費電力 (約 1 mW 以下から 1 W)、小型 (パッケージサイズは 5 mm2から)で、量産時のコストにも競争力があります。

ラティスは、モバイル端末、スマートホーム、スマートシティ、スマートファクトリー、スマートカーを含む、多様なエッジアプリケーション用のオールウェイズ・オンでデバイス上での実行が可能な AI を開発するための期間短縮をお手伝いすることができます。

sensAI

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ラティスsensAI: エッジアプリケーション向け低消費電力 AI

The full-featured Lattice sensAI stack includes everything developers need to evaluate, develop and deploy FPGA-based Machine Learning / Artificial Intelligence solutions - modular hardware platforms, example demonstrations, reference designs, neural network IP cores, software tools for development, and custom design services.

設計方法の概要

sensAI Block Diagram

  • 開発期間を短縮するエンドツーエンドソリューション
  • サポートされる NN モデルは、利用可能なリソースに最適化されます
  • トレーニングは GPU が搭載されたシステム上の Tensorflow などの標準的な機械学習フレームワークを使用して実行します
  • データセットにタグを付ける方法の説明を含んだサンプルデータセットが提供されます

システム構成の具体例

以下の図は、FPGA が AI/ML ソリューションで使用される具体例です。ラティスの FPGA は、シンプルで低消費電力、小型のパワフルでスケーラブルな AI/ML ソリューションを提供します。ダウンロードして評価することが可能なハードウェアデモンストレーションをご覧ください。

Preprocessor: CrossLink-NX AI Accelerator

  • Optimized FPGA Architecture built on low power process (FDSOI)
  • Flexible interface to connect to high quality image sensors through MIPI CSI-2
  • Ability to pass video data through CSI-2 or PCIe with AI acceleration meta data

ECP5 / iCE40 UltraPlus FPGA による AI 推論

  • ECP5 または iCE40 UltraPlus FPGA でオールウェイズ・オンの AI ソリューションを実現
  • 低レイテンシかつ安全なシステム構成
  • そのほかの FPGA リソースにはシステム制御回路などを実装することが可能

iCE40 UltraPlus FPGA による イベントトリガ型プリプロセッシング AI 推論

  • iCE40 UltraPlus FPGA でオールウェイズ・オンのキーフレーズまたは物体検出を実現
  • 設定された要件を満たしたときのみ高性能 ASIC / ASSP を起動して以降の処理を行う
  • システム全体の消費電力を削減

ECP5 FPGA によるプリプロセッシング AI 推論

  • 処理性能 / 消費電力の最適化が可能なニューラルネットワーク処理を ECP5 に実装
  • ECP5 のフレキシブルな I/O はシステム上の旧型センサーデバイスなどと接続可能
  • システムコントロール機能はローエンド MUC で対応

ECP5 / iCE40 UltraPlus によるポストプロセッシング AI 推論

  • 大幅なシステム変更をせずに AI 推論機能を追加
  • 処理性能 / 消費電力の最適化が可能なニューラルネットワーク処理を ECP5 / iCE40 UltraPlus に実装
  • ASIC / ASSP はデータプリプロセッシングを行い、AI 推論のためのデータだけ出力

Reference Designs

Human Face Identification

Reference Design

Human Face Identification

Uses a Convolutional Neural Network in the ECP5 FPGA to detect a human face, and match to known registered faces. Can be adapted to work with any other object.
Human Face Identification
人感検出

Reference Design

人感検出

Uses Lattice sensAI IP to continuously search for the presence of a human and reports results. Can be adapted to detect any other object.
人感検出

IP Cores

Development Kits & Boards

Demos

Human Face Identification

Demo

Human Face Identification

Register and identify faces without retraining, eliminating the need for uploading images and lengthy retraining using a GPU.
Human Face Identification
ハンドジェスチャ検出

Demo

ハンドジェスチャ検出

iCE40 UltraPlus™ FPGA上で起動するLattice SensAI ベースのハンドジェスチャ検出はビジョンベースのヒューマンコンピュータインタラクション向けに低コストで電力効率の良いソリューションを提供します
ハンドジェスチャ検出
人感検出

Demo

人感検出

Uses an artificial intelligence (AI) algorithm to detect human presence with either the powerful ECP5 FPGA, or small, low-power iCE40 UltraPlus FPGA.
人感検出
人数カウント

Demo

人数カウント

人数カウントのデモはラティスのECP5 FPGAと畳み込みニューラルネットワーク(CNN)アクセラレーションエンジンを活用
人数カウント

開発ソフトウェア

ニューラルネットワークコンパイラを含むラティス sensAI ソリューションスタックは、RTL 設計の経験なしで、TensorFlow、Caffe、Keras で設計されたネットワークを簡単にラティスの FPGA に実装することかできます。

ニューラルネットワークコンパイラの出力はラティスの FPGA 開発ツールフロー、ECP5 はラティス Diamond、iCE40 UltraPlus は Radiant、を介して、システム上の FPGA にデプロイされます。

  • ニューラルネットワークコンパイラ ‐ ラティス CNN / BNN コンパクトアクセラレータ IP コアに実装するために、ネットワークの解析、シミュレート、コンパイルを短時間で実行します。

カスタムデザインサービス

ラティス sensAI スタックは、モバイル、スマートホーム、スマートシティ、スマートカーなどのさまざまな最終製品にカスタムソリューションを提供できる、ワールドワイドな設計サービスのエコシステム、を含んでいます。ラティス sensAI 認定パートナー企業に関する詳しい情報はこちらをご覧ください。

ドキュメント

Information Resources
TITLE NUMBER VERSION DATE FORMAT SIZE
Lattice sensAI Stack Product Brochure
I0265 7.0 5/20/2020 PDF 456.6 KB
TITLE NUMBER VERSION DATE FORMAT SIZE
エッジで低消費電力の人工知能(AI)実装を加速
WP-0014 1.1 11/28/2018 PDF 1.6 MB
最先端エッジ AI 開発が求める 高性能なソリューション
WP-0019 1.0 8/17/2019 PDF 1.9 MB
AIの力を活かそう: ラティスのsensAIで始めよ
WP-0017J 1.0 1/31/2019 PDF 2.9 MB

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