[EDITION ABONNES] Financé dans le cadre du partenariat public-privé KDT JU (*), le projet européen Clever (Collaborative edge cLoud continuum and Embedded AI for a Visionary industry of thE futuRe) a démarré le 27 avril 2023, avec comme chef de file l'institut de recherche allemand Fraunhofer IMS qui développe à cette occasion un compilateur économe en énergie pour des implantations matérielles efficaces d'algorithmes d'intelligence artificielle (IA).

Le projet s’inscrit dans le cadre de la montée en puissance de l’Edge AIoT (intelligence artificielle intégrée dans l'Internet des objets), tendance qui porte sur le fait que de plus en plus de petits appareils connectés devront traiter d'énormes quantités d'informations à proximité du point d'acquisition des données de terrain, et ce avec une faible latence tout en exécutant efficacement des algorithmes IA.

Pour ce faire, les solutions qui traitent les données dans les capteurs eux-mêmes sont déjà en plein essor mais elles nécessitent, selon le Fraunhofer IMS, une approche globale pour minimiser les coûts et la consommation d'énergie. Par conséquent, dans le contexte d'applications industrielles, une amélioration du matériel pour le calcul des algorithmes IA est nécessaire. C’est le cadre du projet de recherche Clever au sein duquel dix-neuf entreprises et universités (**), dont le français Cortus, ont pour objectif de développer un accélérateur matériel économe en énergie pour les algorithmes IA.

Le Fraunhofer IMS se concentre à ce niveau sur le développement d'un outil de CAO qui devrait simplifier la conception d'un accélérateur. Pour cette tâche, un compilateur matériel doit dans le même temps être conçu comme composant de base de cet outil.

Il s'agit ici d'un logiciel qui va traduire un algorithme d'intelligence artificielle directement en code HDL (Hardware Description Language) à destination de l'accélérateur.

Ainsi, concrètement, l'équipe du Fraunhofer IMS se concentre dans un premier temps sur le sous-domaine des réseaux de neurones embarqués. Dans l'étape suivante, l'accélérateur terminé sera connecté au processeur Airisc développé par l’institut de recherche, une implantation d’un cœur RISC-V adaptée aux systèmes embarqués à fortes contraintes en matière de sûreté de fonctionnement et/ou de sécurité.

Ce faisant, l’exécution d’une IA locale réduira la quantité de données à envoyer dans le cloud, et dans le même temps, l'accélérateur permettra aux algorithmes IA de fonctionner de manière plus économe en énergie sur de petits appareils embarqués.

Les avantages d’une telle approche pourraient se refléter dans de nombreux cas d’usage. Notamment, les jumeaux numériques pour une optimisation en usine, les applications de réalité augmentée dans le domaine de la grande distribution, ou encore l’agriculture intelligente pour des écofermes à haut rendement.

Dans ce dernier exemple, des systèmes alimentés par batterie et utilisant des caméras pourraient analyser des images in situ et envoyer une alarme si nécessaire pour ajuster précisément les intrants d’une culture, en particulier l’eau et les pesticides. L'accélérateur conçu dans le cadre du projet de recherche contribuerait ici à une analyse plus efficace des données, se traduisant par une plus longue autonomie des batteries.

(*) L'entreprise commune Key Digital Technologies Joint Undertaking - KDT JU - est un partenariat public-privé pour la recherche, le développement et l'innovation dont l’objet est le financement de projets visant à garantir une expertise de classe mondiale dans des technologies clés génériques, essentielles pour l'Europe à l'ère de l'économie numérique. KDT JU est le successeur du programme Ecsel JU. Par l'intermédiaire du KDT JU, l'industrie européenne, les PME et les organisations de recherche et de technologie, représentées par des associations industrielles, sont soutenues et cofinancées par les états participants au KDT et l'Union européenne.

(**) Le projet de recherche Clever implique un consortium composé des institutions Sant'Anna School of Advanced Studies, Dell Technologies, Synopsys, Eccenca, Eindhoven University of Technology, Agricolus, Aalborg University, Gottfried Wilhelm-Leibniz University of Hanovre, Cnit, BMW, Nvidia, Cortus, Golfe Engineering, Université des sciences appliquées et des arts de Dresde, Université technique nationale d'Athènes, Italtel, University College Cork, Innatera et le Fraunhofer

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Source : Strategic Research and Innovation Agenda 2023