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TECH INSIGHT NEWS TECHNOLOGIES 24 - ELETTRONICA OGGI 488 - SETTEMBRE 2020 Un crossover processor a basso costo per l’AIoT Francesco Ferrari xcore.ai di XMOS è un crossover processor a basso costo per applicazioni AioT (artificial intelligence of things) in grado di fornire elevate prestazioni in ambito AI, DSP, controllo e I/O. Il prezzo di questo dispositivo, infatti, parte da un dollaro e consente ai produttori di integrare la capacità di elaborazione AI in prodotti low-power. Questo processore crossover scalabile e multicore è stato progettato per essere utilizzato a livello edge e può interpretare i dati senza comunicare con il cloud. In pratica coniuga le prestazioni di un application processor con la facilità d’uso di un microcontrollore, consentendo agli sviluppatori di software embedded di distribuire i diversi carichi di lavoro di elaborazione su un singolo processore multicore. Questo tipo di tecnologia è parti- colarmente interessante per realizzare veicoli autonomi e dispositivi intelligenti (e indipendenti) da utilizzare in ambito domestico. Al momento, infatti, queste applicazioni sono molto complesse da realizzare perché gli attuali prodotti intelligenti richiedono quasi sempre la connessione al cloud per elaborare le informazioni e prendere decisioni, il che limita il potenziale dell’AI a causa dei problemi ancora presenti relativi a latenza, connettività, privacy e consumo di energia. Dal punto di vista dell’architettura interna, xcore.ai integra capacità DSP e di machine learning e usa istruzioni scalari, in virgola mobile e fissa, e vettoriali per fornire un controllo efficiente. Sono presenti 16 core logici real time, con supporto per istruzioni scalari/floating/vettoriali, in grado di offrire una elevata flessibilità e scalabilità in base all’applicazione Le porte di I/O hanno latenze nell’ordine dei nanosecondi e quindi assicurano una risposta adeguata anche per le applicazioni più time-sensitive. Il nuovo processore è completamente programmabile in linguaggio “C”, con funzionalità specifiche per DSP e machine learning accessibili tramite librerie ottimizzate. Sempre dal punto di vista del software, supporta il sistema operativo real time FreeRTOS, consentendo agli sviluppatori di utilizzare una vasta gamma di componenti disponibili nelle librerie open source. Un convertitore da TensorFlow Lite a xcore.ai consente inoltre una facile prototipazione e implementazione di modelli di reti neurali. Per la connettività il nuovo processore mette a disposizione fino a 128 pin per l’I/O per l’accesso a una vasta gamma di interfacce e periferiche che possono essere adattate alle specifiche esigenze. A questo si aggiunge l’interfaccia USB 2.0 PHY e MIPI per la raccolta e l’elaborazione di dati da una vasta gamma di sensori. In definitiva, xcore.ai può realmente contribuire a rendere più naturale l’interfaccia AI uomo-macchi- na, rendendola facilmente implementabile in prodotti intelligenti in ambito domestico, sanitario, industria 4.0, smart city, veicoli autonomi. Diagramma funzionale del processore xcore.ai