EMB_82

EMBEDDED 82 • NOVEMBRE • 2021 50 HARDWARE | EMBEDDED VISION&AI re decisioni consapevoli in tempo reale a partire dalle informazioni fornite dalle immagini. Le analisi basate su cloud, per contro, oltre a richiedere tempi più lun- ghi, sono legate alla disponibilità su base continua della connessione in rete. Alla periferia, invece, si è sempre sul luogo dell’azione, per cui è possibile acquisire e va- lutare in maniera autonoma i dati dell’immagine visiva in frazioni di secondo. NPU, il nucleo centrale dei sistemi di visione embedded Un processore neuromorfico o NPU (Neural Processing Unit) è un elemento indispensabile per garantire le pre- stazioni di elaborazione richieste dalle applicazioni DL/ ML (Deep Learnin/Machine Learing) alla periferia della rete. La “specialità” di questa unità di elaborazione neu- rale, ovvero l’analisi di immagini e pattern (modelli), ne fa il nucleo di elaborazione centrale dei sistemi di visio- ne embedded accelerati attraverso l’intelligenza artifi- ciale. Realizzati prendendo come modello l’architettura delle reti neurali del cervello, i processori neuromorfici sono dispositivi di tipo eventi-driver (ovvero pilotati da- gli eventi) e solo occasionalmente richiedono potenza. Ciò significa che il consumo di una NPU è ridotto a po- chi watt, anche durante lo svolgimento di processi gra- fici e di elaborazione particolarmente impegnativi. Una NPU di questo tipo può garantire prestazioni dell’ordine di parecchi TOPS (Tera Operation Per Second), soddi- sfacendo quindi i requisiti di elaborazione alla periferia della rete necessari per lo sviluppo di sistemi embedded. Uno starter set personalizzato per la periferia della rete NXP, uno dei protagonisti nel panorama mondiale dei produttori di semiconduttori, ha integrato nel proprio processore i.MX 8M Plus una NPU del tipo appena so- pra descritto per accelerare l’esecuzione degli algorit- mi di apprendimento automatico (machine learning). Unitamente a 4 core Arm Cortex-A53 e a un controllore ArmCortex-M7, questa unità è in grado di garantire una capacità di elaborazione fino a 2,3 TOPS. Oltre a ciò, il processore i.MX 8M Plus dispone di un processore ISP (Image Signal Processor) per l’elaborazione parallela in tempo reale di video e immagini ad alta risoluzione. Grazie al fatto che è possibile effettuare la pre-elabora- zione delle immagini già in fase di acquisizione, questa NPU è in grado di fornire risultati relativi all’immagi- ne ancora più accurati durante la post-elaborazione. Si tratta di un aspetto decisamente interessante non solo per l’elaborazione delle immagini ad alte prestazioni in campo industriale, ma rappresenta anche un vantaggio laddove è possibile utilizzare l’elaborazione dell’im- magine per produrre risultati visivi migliori. Al fine di accelerare l’implementazione del processore di NXP, congatec ha progettato e reso disponibile uno starter set grazie al quale gli sviluppatori possono integrare in modo rapido e sicuro la visione basata sull’intelligenza artificiale nelle loro applicazioni alla periferia della rete. Il nucleo centrale del kit di visione embedded è un mo- dulo COM (Computer on Module) in formato SMARC Lo starter set per la visione embedded accelerata tramite l’uso dell’intelligenza artificiale integra tutti i componenti chiave di un occhio basato sull’AI: una telecamera dart di Basler che rappresenta l’occhio, una scheda carrier in formato SMARC 2.1 con 2 interfacce MIPI CSI che svolge le funzioni del nervo ottico e il modulo SMARC 2.1 che simula il funzionamento del cervello