[EDITION ABONNES] Sous la référence IMG Series4, le britannique Imagination Technologies a développé une famille d'accélérateurs neuronaux multicœurs pour systèmes d’assistance évoluée au conducteur ADAS et de conduite autonome. ...Destinées à être intégrées dans des circuits Asic ou des puces-systèmes SoC, ces IP peuvent offrir des performances de 600 Tops (téraopérations par seconde) voire plus, tout en garantissant une faible latence lors de l’exécution de grands réseaux de neurones et en répondant aux contraintes de sûreté de fonctionnement de l’automobile, assure la société.

Dans le détail, l’architecture NNA (Neural Network Accelerator) à basse consommation d’Imagination est capable d’exécuter plusieurs opérations en une seule passe afin de maximiser le rapport performance/watt et d’assurer une éco-efficacité de haut niveau. Selon le Britannique, le choix d’une approche multicœur (avec 2, 4, 6 ou 8 cœurs par grappe) permet une allocation flexible et une synchronisation des charges de travail sur l’ensemble des cœurs, sachant que la famille Series4 offre une performance de 12,5 Tops par cœur pour une enveloppe thermique de moins d’un watt. Ainsi une grappe de huit cœurs pourra fournir une performance de 100 Tops, performance qui pourra être portée à 600 Tops en associant six grappes de traitement.

Au global, un accélérateur neuronal IMG Series4 offre des performances d’inférence IA 20 fois plus rapides qu'un processeur graphique (GPU) embarqué et 1 000 fois plus rapides qu'un processeur généraliste (CPU) embarqué, assure Imagination. Côté rapidité d’exécution, la combinaison de deux, quatre, six ou huit cœurs au sein d’une grappe permet de concentrer tous les cœurs à l’exécution d’une tâche unique, réduisant ainsi la latence, et donc le temps de réponse, d'un facteur correspondant.

Afin d’économiser de la bande passante, Imagination a par ailleurs introduit pour la première fois dans les accélérateurs neuronaux Series4 la technologie en instance de brevet Tensor Tiling qui scinde les tenseurs de données d’entrée en de multiples « tuiles » pour rendre le traitement des données plus efficace. Cette technologie exploite les dépendances locales de données pour conserver les données intermédiaires dans la mémoire embarquée sur la puce. Ce choix minimise les transferts de données vers la mémoire externe, réduisant la bande passante jusqu’à 90%, affirme la société d’outre-Manche.

Enfin, les NNA Series4 implémentent des mécanismes matériels de sûreté de fonctionnement visant à garantir une certification ISO 26262, mécanismes qui protègent le réseau de neurones compilé, son exécution et le pipeline de traitement des données.

« Alors que la demande en systèmes ADAS devrait tripler d'ici à 2027, l'industrie automobile regarde déjà au-delà en envisageant des voitures entièrement autonomes et des robots-taxis, assure James Hodgson, analyste spécialiste de la mobilité intelligente et de l’automobile chez ABI Research. L’adoption plus large des réseaux de neurones sera un facteur essentiel dans le passage des systèmes ADAS de niveaux 2 et 3 à la conduite autonome complète de niveaux 4 et 5. Ces systèmes devront faire face à des centaines de scénarios sophistiqués en absorbant les données de nombreux capteurs, tels que des caméras et des lidars, pour assurer des applications comme les services de voiturier automatisés, la gestion des carrefours et la navigation en toute sécurité dans des environnements urbains complexes. Une combinaison de hautes performances, de faible latence et d'efficacité énergétique sera essentielle pour évoluer vers la conduite hautement automatisée. »

A noter que, parallèlement, Imagination a annoncé sous le nom de famille IMG B-Series des blocs d’IP de traitement graphique (GPU) à architecture également multicœur. A la clé une puissance de calcul de 6 Tflops, une réduction de la consommation de 30% et de l’empreinte silicium de 25% par rapport aux générations précédentes. Avec ses caractéristiques d’échelonnabilité, la famille B-Series cible des marchés divers comme les téléphones mobiles (de l'entrée de gamme aux modèles premium), l’électronique grand public, l’Internet des objets, les microcontrôleurs, la télévision numérique et l’automobile. A cet égard, il faut noter au sein de l’offre d’Imagination les premiers cœurs GPU habilités pour une certification ISO 26262, estampillés IMG BXS. Le modèle BXS-4-64 a d’ailleurs été retenu par Texas Instruments pour les futures générations de processeurs automobiles Jacinto.