Neural-ARTアクセラレーターってどんな機能？：Q&Aで学ぶマイコン講座（118）（2/3 ページ）

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。今回は、初級者の方からよく質問される「Neural-ARTアクセラレーター」についてです。

[STマイクロエレクトロニクス，EDN Japan]

AIアクセラレーターの機能

　「Q&Aで学ぶマイコン講座（117）：Arm Cortex-MのAIアクセラレーターってどんな機能？」で説明しましたが、AIアクセラレーターは膨大な積和演算を、高速かつ低消費電力で処理するハードウェアです。実際は、積和演算だけでなく、もっと複雑な処理が加わってきますが、簡単に理解するには、「AIアクセラレーター＝高速、低消費電力の膨大な積和演算器」と考えてください。

　そのため、ST Neural-ARTアクセラレーターは、高度に並列化したハードウェアコプロセッサを搭載したモジュールだと言えます。メイン機能は積和演算を行うMAC（Multiply-Accumulate Operations：乗累算）ユニットです。MACは主にニューラルネットワーク処理を行います。

　その他には、重みデータ処理機能やマイコンとのインタフェースをつかさどる機能、メモリなどが搭載されています。

図2：ST Neural-ARTアクセラレーター［クリックで拡大］

CPU＋AIアクセラレーターの役割

　ST Neural-ARTアクセラレーターとArm Cortex-M55を、マイコン上で統合することで、マイコンの能力が大幅に拡張され、これまで手が届かなかったより複雑なAIタスクを処理できるようになります。従来、マイコンは処理能力やエネルギー効率に制約があるため、適用可能なAIアプリケーションが、低解像度の画像解析や時系列解析、低フレームレートといった単純なものに限られていました。しかし、ST Neural-ARTアクセラレーターを搭載することで、マイコンによって、より高速に移動し、より小さな対象物に対して、音声認識、物体分類、姿勢推定、それぞれの物体の位置特定などの高度なAI機能を実行できるようになりました。

　AI推論タスクをST Neural-ARTアクセラレーターに任せてしまうことで、Arm Cortex-M55は他の重要な機能に集中することが可能になり、効率的かつリアルタイムでの処理が可能になります。

図3：Arm Cortex-M55＋ST Neural-ARTアクセラレーター［クリックで拡大］