Sous la référence MAX78000, la société de semi-conducteurs Maxim Integrated, en cours d’acquisition par Analog Devices, lance un microcontrôleur pour équipements IoT de périphérie de réseau (edge) doté d’un accélérateur de réseaux de neurones qui n’impacterait pas l’autonomie des produits alimentés sur pile ou batterie. ...Selon le fabricant, l’exécution des inférences IA (intelligence artificielle) sur cette puce consommerait moins d’un centième de l’énergie des solutions purement logicielles tournant sur des microcontrôleurs « classiques », et ce à des vitesses cent fois plus rapides pour une fraction du coût d’un FPGA ou d’un processeur graphique GPU.

L’annonce de Maxim est à replacer dans la tendance actuelle qui consiste à déplacer les tâches IA traditionnellement effectuées dans le cloud vers la périphérie de réseau pour des questions de latence, de consommation, de sécurité et de confidentialité. En intégrant un accélérateur de réseaux de neurones, couplé à deux cœurs de microcontrôleurs, le MAX78000 est censé aussi surmonter les limitations en termes de performances des simples microcontrôleurs mis à contribution pour effectuer des tâches IA, notamment dans les domaines de la vision artificielle, de la reconnaissance vocale, de la reconnaissance faciale, etc.

Au cœur de la puce de Maxim, on trouve donc un bloc de silicium spécialisé, conçu pour minimiser la consommation et la latence des réseaux de neurones à convolution (CNN). Ce bloc, qui se charge uniquement des opérations mathématiques d’un réseau CNN,  tourne avec un minimum d'intervention de la part des deux cœurs de microcontrôleur (l’un est un Arm Cortex-M4F, l’autre est un RISC-V), ce qui rend son fonctionnement extrêmement fluide, assure la société de semi-conducteurs.

Pour simplifier le développement IA sur le MAX78000, Maxim fournit un kit adapté avec entrées audio et caméra et des logiciels de démonstration prêts à l’emploi pour la détection de mots clés dans un vocabulaire étendu et la reconnaissance faciale. La société propose également une documentation complète destinée à aider les ingénieurs dans la phase d’apprentissage de réseaux de neurones pour le MAX78000 avec des outils dont ils ont l’habitude (TensorFlow et PyTorch).

Maxim, à notre connaissance, est le premier fabricant de microcontrôleurs généralistes à intégrer un accélérateur neuronal dans une telle puce. Mais on se rappellera que NXP s’est engagé en 2020 dans un partenariat d’envergure avec Arm lié au cœur de processeur neuronal microNPU Ethos-U55, dévoilé par la firme britannique en début d’année et conçu pour les objets connectés et les systèmes embarqués aux ressources limitées. Dans ce cadre, la société batave va intégrer l’Ethos U-55 dans ses circuits architecturés autour de cœurs Arm Cortex-M, c’est-à-dire au sein de microcontrôleurs, de processeurs crossover ainsi que dans les sous-systèmes temps réel de ses processeurs d’application.

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