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エッジアプリケーション向けミッドレンジビジョンAIマイクロプロセッサ(DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
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MAIL MAGAGINE No. 2071 2025. 10. 28 |
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エッジアプリケーション向けミッドレンジビジョンAIマイクロプロセッサ (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介) |
| 「アプリケーションラボ」は、DigiKey社のご協力をいただいて、DigiKey社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。 今回は、エッジ端末で画像や動画の処理を実現するAIアクセラレータを搭載したルネサス社のビジョンAIマイクロプロセッサについて解説した記事をご紹介します。 ■エッジアプリケーション向けミッドレンジビジョンAIマイクロプロセッサ 現在ではAIの活用は当たり前になり、エッジ端末においても重要な機能になっています。ロボットやドローンなどの高機能なシステムでは80TOPSから100TOPSの演算能力が必要ですが、監視カメラやスマートカメラ、検査装置などでは10TOPS以下の演算能力で十分です。1TOPSは、1秒間に1兆回の演算を実行できることを示します。 エッジ端末で最も需要が多いとされているのは10TOPS程度のAIアクセラレータを持つビジョンAIマイクロプロセッサで、低消費電力、オンチップ画像処理、オンチップメモリ、セキュリティなどの機能が求められます。 ルネサスエレクトロニクス社は、これらの要求に対応するビジョンAIマイクロプロセッサとして、単位電力当たりのAI性能が10TOPS/Wで、最大15TOPSの演算能力を持つRZ/V2N MPUを開発しました。RZ/V2Nは、Arm Cortex-Aコアを採用してAI処理プロセッサを搭載したRZ/Vシリーズに属するMPUで、80TOPSの演算能力を持つRZ/V2Hに続いて開発されたデバイスです。 RZ/V2Nは、4つのArm Cortex-A55 CPUコア(1.8GHz)とArm Cortex-M33(200MHz)、MIPI接続による2つのカメラ入力を搭載し、ISP(画像信号処理プロセッサ)内蔵、冷却ファン不要の設計など、エッジAIに非常に適した構成になっています。  RZ/V2Nのアーキテクチャ RZ/VシリーズのMPUは、消費電力の大きいGPUを使用せずにAI処理を可能にするDRP-AIアクセラレータを搭載しています。DRP-AIは、DRP(Dynamically Reconfigurable Processor)とAI-MAC(multiply-and-accumulate)で構成されたAIハードウェアアクセラレータです。DRPは画像の前処理(リサイズ/正規化)やAIモデルのPooling層などの複雑な処理を高速に処理し、AI-MACは内部スイッチでデータフローを最適化することにより、畳み込み層や全結合層の行列演算を効率的に処理します。これにより、推論をCPUに依存せずに実行できます。 DRP-AI3はDRP-AIを改良し、16ビット浮動小数点から8ビット固定小数点への量子化およびAI推論に不要なノード(枝)を省いて演算回数を減らす枝刈り処理機能を搭載しています。 高性能なRZ/V2HはDRP-AI3を2ユニット搭載していますが、RZ/V2Nは1ユニットです。その代わりにパッケージサイズが約15mm角と小型になり、冷却ファンも不要で動作します。 【アプリケーションラボ】の解説記事では、ビジョンAIマイクロプロセッサに求められる機能や性能について解説した後、ミッドレンジのAIアプリケーションに適したRZ/V2N MPUを詳しく紹介しています。 ルネサス社では、RZ/V2Nを使用したシステムの開発用に評価キットを用意しており、50以上のAIアプリケーション事例に対応し、ゼロからAI処理を実装する必要がなくすぐに動作を確認できる開発ツールAI SDKをGitHub上に公開しています。 ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。 ▽RZ/V2N AI MPU【R9A09G056N44GBG#AC0】
▽RZ/V2N AI MPU評価キット【RTK0EF0186C03000BJ】
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