Simon Segars预计Arm合作伙伴在未来两年内将出货500亿片芯片。)
半导体软件设计公司Arm的边际AI硬件市场翻了一番，预计到2023年其市值将达到11.5亿美元。今天，它宣布了两款具有AI功能的新处理器——Arm Cortex-M55和Ethos-U55，这是一款专门为物联网(IoT)终端设备设计的神经处理单元(NPU)，支持软件库、工具链和模型。该公司声称，这两款芯片预计将于2021年初上市，在一些语音和视觉场景中，它们的机器学习性能将提高多达480倍。
该公司在新闻材料中写道：“在低功耗端点设备上进行“机器学习”处理，以实现AI在物联网中的潜力，这非常重要。”"为了实现创新和规模化，我们需要扩展先进的硬件功能."
Cortex-M55是Arm Cortex-M处理器产品组合的最新成员，该产品组合具有成本优化和高能效的微控制器设备。相比之前的Cortex-M和之前的几代产品，其自身的AI性能提升了15倍。像Ethos-U55一样，它可以用于参考设计Corstone-300，Corstone-300带有许多安全子系统和一个用于构建安全嵌入式系统的工具包。
Cortex-M55也不一样。它是第一个基于Arm氦技术的片上系统，Arm氦技术是Armv8.1-M架构的扩展，针对低功耗硅进行了优化，并添加了150多种新的标量和矢量指令。Integer helium可以高效地计算8位、16位和32位定点数据，其中后两种数据广泛应用于音频处理等传统信号处理应用中。对于8位定点格式，在机器学习处理(如神经网络计算、图像处理)中非常常见，它补充了浮点数据类型，包括单精度浮点数(32位)和半精度浮点数(16位)。
根据Arm的说法，使用Cortex-M55，氦可以将数字信号处理性能提高多达5倍，将机器学习性能提高15倍。此外，它还允许高级内存接口提供对机器学习数据的快速访问，并内置于Arm的TrustZone系统范围内的嵌入式安全技术中。
Ethos-U55旨在与Cortex-M处理器配对，如Cortex-M55、Cortex-M33、Cortex-M7或Cortex-M4。它封装了32到256个可配置的计算单元，可以实现高达32倍的计算能力。与Cortex-M55相比，机器学习性能有所提高。Arm声称Corthos-E55和Cortex-M55的推理速度比Cortex-M7快50倍，在语音活动检测、噪音消除和两个麦克风等任务中的能效高25倍。波束形成、回声消除、均衡、混合、关键字识别和自动语音识别。
在软件方面，Ethos-U55和Cortex-M55都受益于统一的软件开发流程，该流程将嵌入式代码、数字信号处理器代码和AI模型代码合二为一。重要的是，它可以与流行的机器学习框架(如谷歌的TensorFlow和脸书的PyTorch)以及Arm自己的解决方案很好地配合。
