AMDは、FPGA回路とCPUを集積したアダプティブSoCの新製品として、車載システムをはじめとする組み込み機器でのAI処理性能を大幅に高めた「Versal AI Edge Series Gen 2」を発表した。第1世代の「Versal AI Edge」と比較して、消費電力当たりのAI処理性能で3倍、CPU処理性能で10倍を実現している。

» 2024年04月10日 07時00分公開

[朴尚洙，MONOist]

　AMDは2024年4月9日、FPGA回路とCPUを集積したアダプティブSoCの新製品として、車載システムをはじめとする組み込み機器でのAI処理性能を大幅に高めた「Versal AI Edge Series Gen 2」を発表した。第1世代の「Versal AI Edge」と比較して、消費電力当たりのAI処理性能で3倍、CPU処理性能で10倍を実現している。併せて、AI処理エンジンを持たない「Versal Prime Series Gen 2」も投入し、AI機能を持たない組み込み機器向けの製品展開も拡充する。関連ドキュメントへの早期アクセスは可能になっており、2025年上期に試作サンプルの出荷、2025年中ごろに評価キットとSOM（System on Module）の出荷、2025年末に量産を開始する予定だ。なお、スバルが次世代「EyeSight」へのVersal AI Edge Series Gen 2の採用を決めているという。

AMDの「Versal AI Edge Series Gen 2」（左）と「Versal Prime Series Gen 2」（右）［クリックで拡大］出所：AMD

　Versal AI Edge Series Gen 2は、組み込み機器などでAIの推論処理を行う、いわゆるエッジAIの3つのプロセスとなる「前処理」「AI推論」「後処理」を1個のICで行えることを特徴としている。AMDの半導体製品は、複数のチップを組み合わせるチップレット技術で知られているが、Versal AI Edge Series Gen 2はTSMCの6nmプロセスで製造される1個の半導体チップだけで構成されるモノリシックなICだ。

組み込み機器におけるエッジAIは「前処理」「AI推論」「後処理」の3つのプロセスから構成される［クリックで拡大］出所：AMD

「Versal AI Edge Series Gen 2」の回路ブロック図［クリックで拡大］出所：AMD

　前処理は、さまざまなセンサーからのデータを収集し、次のAI推論をしやすいように処理するプロセスとなる。この前処理回路としてFPGAが広く用いられているが、Versal AI Edge Series Gen 2には高性能のFPGA回路と画像処理機能が組み込まれており高効率に実行することができる。第1世代のVersal AI Edgeと比べて、画像データの処理速度は4倍の3.2Gピクセル／秒となる他、2倍の本数の動画ストリーミング処理を行う回路のフットプリントを65％削減できるという。

　AI推論を行うAIエンジンも、第1世代のVersal AI Edgeの「AIE-ML」から「AIE-ML v2」にアップデートした。AIE-MLではベクトル演算コアとメモリを1対1の組み合わせとしていたところを、AIE-ML v2ではベクトル演算コア2個にメモリ1個の組み合わせに変えることで処理性能を高めた。また、AIE-MLではFPGA回路に置いていたAIEの制御回路をAIE側に集積している。

「AIE-ML」（左）と「AIE-ML v2」（右）の比較［クリックで拡大］出所：AMD

　また、対応するAIモデルのデータタイプも拡充した。AIE-MLではINT8、INT4、BFLOAT16をサポートしていたが、AIE-ML v2はFP8、FP16、INT16に加えて、さらなる軽量化が可能なMX6とMX9に対応した。MX6を使用した場合、AI処理性能は370TFLOPSに達する。

「AIE-ML v2」がサポートするデータタイプとAI処理性能。High、Mid、Lowは「Versal AI Edge Series Gen 2」の品種によって異なる［クリックで拡大］出所：AMD

　後処理を担うCPUについては、Armの車載対応アプリケーションプロセッサ「Cortex-A78AE」を8コア、リアルタイム処理プロセッサ「Cortex-R52」を10コア搭載している。「Cortex-A72」が2コア、「Cortex-R5F」が2コアだった第1世代のVersal AI Edgeと比べて大幅な性能強化となる。アプリケーション処理性能は10倍の200.3kDMIPS、リアルタイム処理性能でも第1世代のVersal AI Edgeのアプリケーション処理性能を上回る28.5kDMIPSとなった。また、アプリケーション処理、リアルタイム処理のどちらも冗長化のためのデュアルロックステップ動作が可能であり、自動車向け機能安全規格のISO 26262で最も厳しい安全要求レベルであるASIL Dに対応できる。

後処理を担うCPU性能を大幅に強化した［クリックで拡大］出所：AMD

　Versal AI Edge Series Gen 2の品種としては、CPU処理性能とAI処理性能を基準にスケーラブルに6つを展開する。第1世代のVersal AI Edgeも並行して販売して行く方針である。

「Versal AI Edge Series Gen 2」の品種［クリックで拡大］出所：AMD

⇒その他の「人工知能ニュース」の記事はこちら

AMDのザイリンクス買収は「1＋1＝3」のシナジー、「Ryzen AI」などで大きな成果
米国AMD本社プレジデントのビクター・ペン氏が来日し同社のAI技術について説明。AMDのCPUやGPU、NPU、FPGAなどの幅広いハードウェア製品や、オープンソースをベースにしたソフトウェアの強みを挙げるとともに、買収したザイリンクスとのシナジーが「Ryzen AI」などで大きな成果を出していることを強調した。
AMDが8年半ぶりにローエンドFPGAの新製品「Spartan Ultrascale+」を発表
AMDは、ローエンドFPGAの新製品「AMD Spartan Ultrascale+ FPGA（Spartan Ultrascale+）」を発表した。2015年11月発表の前世代モデル「Spartan-7」以来、約8年半ぶりの新製品となる。
ザイリンクスがエッジAI向け新製品、単位ワット当たりの性能は「NVIDIAの4倍」
ザイリンクスは2021年6月9日（現地時間）、7nmプロセスを採用した適応型演算プラットフォーム「Versal ACAP（Adaptive Compute Acceleration Platform）」に自動運転車や協働ロボットなどエッジ向けの新シリーズ「Versal AIエッジ ACAP」を追加したと発表した。
低遅延が求められる産業機器のエッジAI、ザイリンクスの処理性能は「GPUの8倍」
Xilinx（ザイリンクス）が産業機器や医療機器、監視カメラなどISM分野の事業戦略について説明。FPGAやプログラマブルSoCなどを用いた同社のソリューションは、ISM分野で求められる低遅延の条件において、GPUと比べて最大8倍のAI処理性能を実現できるという。
旧Xilinxが主導するAMDの組み込み向けロードマップ、CPUとFPGAのチップ内統合も
AMDは、「Financial Analyst Day 2022」において、旧Xilinx（ザイリンクス）とAMDのEmbedded部門を組み合わせる形で新たに構成されたAECGの事業戦略を発表した。AECGのトップには、XilinxでCEOを務めたビクター・ペン（Victor Peng）氏が就任するなど、組み込み向けロードマップは旧Xilinxが主導する形で構築が進んでいる。
ザイリンクスが事業方針を説明、AMDの買収でも“アダプティブ”を堅持
ザイリンクスがオンラインで会見を開き事業方針を説明。2021年末にはAMDにいる買収が完了する予定だが、従来と変わらず適応型（アダプティブ）演算プラットフォームを推進する事業方針を堅持していくという。