Par : Abhay Rai, Chef de produit, indie Semiconductor
La sécurité automobile est un défi permanent pour l'industrie, les accidents mortels faisant des victimes à un rythme alarmant dans le monde entier. Si la législation et son application jouent un rôle clé dans la résolution de ce problème, la mise en œuvre de systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) et l'automatisation accrue du conducteur sont des facteurs qui permettent de créer des voitures sans accident, sans mauvais jeu de mots.
C'est ainsi que l'indie a récemment a récemment annoncé un investissement stratégique dans Expedera, l'un des principaux fournisseurs de propriété intellectuelle (IP) de semi-conducteurs évolutifs pour les unités de traitement neuronales (NPU). Grâce à ce partenariat, indie s'appuiera sur la propriété intellectuelle NPU d'Expedera d'Expedera pour développer des solutions ADAS innovantes de nouvelle génération dotées de capacités de traitement de l'intelligence artificielle (IA).
Les NPU sont des composants essentiels pour le traitement des réseaux neuronaux utilisés dans l'intelligence artificielle. Dans les applications automobiles, les NPU traitent les données des capteurs pour la reconnaissance d'images et la détection d'objets afin de permettre la prise de décision en aval. Elles jouent donc un rôle essentiel dans l'amélioration des performances des systèmes d'aide à la conduite (ADAS) basés sur l'IA dans les véhicules modernes.
Les fonctions de conduite automatisée telles que l'aide au stationnement, le régulateur de vitesse adaptatif et les avertissements de franchissement de ligne utilisent un nombre croissant de capteurs pour lire leur environnement. Les caméras et les radars (et bientôt les LiDAR) capturent les environs du véhicule à haute résolution pour créer une compréhension plus complète de l'environnement du véhicule. Le portefeuille de solutions de détection ADAS d'indiecomprend des caméras, des radars, des LiDAR et des ultra-sons ; nous sommes la seule entreprise de silicium qui possède un portefeuille qui couvre toutes les modalités de capteurs. Cela signifie que nous sommes particulièrement bien placés pour développer des solutions de traitement de capteurs de nouvelle génération qui tirent parti de notre expertise multimodale pour mettre sur le marché des solutions de traitement hautement intégrées, y compris pour la fusion de capteurs. Ces solutions ADAS de nouvelle génération nécessiteront de multiples éléments de traitement, notamment le traitement des signaux d'image (ISP), le traitement des signaux numériques (DSP) et le traitement général du système (via les CPU). En outre, les NPU seront essentielles pour permettre un traitement hautement efficace des charges de travail d'IA basées sur les réseaux neuronaux.
En collaborant avec Expedera, leader dans le domaine de l'IA, et en exploitant la propriété intellectuelle NPU personnalisée pour indie sur la base de leur solution Origin, indie sera en mesure d'offrir des solutions ADAS avec des performances optimales en matière d'IA, avec une faible latence, une intégration élevée et une grande efficacité énergétique. Nous pensons que l'évolutivité est essentielle pour permettre aux équipementiers de déployer des systèmes ADAS sur l'ensemble de leur gamme de modèles, y compris les modèles d'entrée de gamme, et pas seulement sur les véhicules haut de gamme. Les architectures à intelligence distribuée, dans lesquelles le traitement des données des capteurs par l'intelligence artificielle s'effectue au niveau du capteur ou à proximité de celui-ci, sont essentielles à cette évolutivité, car elles présentent de nombreux avantages, tels que la réduction du coût et du poids du câblage, l'optionnalité des capteurs, la réduction de la consommation d'énergie et l'amélioration de la gestion thermique. Ce partenariat est une étape importante dans la poursuite de la vision de l'indiede la voiture sans accident.
Un entretien avec Paul Karazuba, vice-président du marketing chez Expedera, présente certains aspects techniques des NPU d'Expedera et ce que ce partenariat apporte à l'industrie automobile.
Qu'est-ce qui différencie Expedera des autres propriétés intellectuelles des semi-conducteurs de l'unité de traitement neuronal ?
L'élément différenciateur d'Expedera est notre architecture NPU "basée sur les paquets", qui nous permet de faire fonctionner des réseaux d'IA à une puissance beaucoup plus faible et avec une efficacité de traitement plus élevée que les NPU typiques.
Les réseaux neuronaux sont constitués d'une série de couches, que l'on peut assimiler à une série de blocs tridimensionnels. Au sein d'un même réseau, la taille de ces blocs varie considérablement. Lorsque l'on compare différents réseaux, ces tailles varient énormément (voir figure ci-dessous).
En général, les NPU ne peuvent pas diviser les couches en morceaux plus faciles à traiter, ce qui entraîne une surcharge de traitement et de mémoire considérable. En fait, ces NPU n'effectuent souvent des traitements que 20 à 40 % du temps. Le reste du temps, les NPU sont inactives, attendant que de nouvelles données arrivent de la mémoire du système, brûlant ainsi de l'énergie tout au long du processus.
L'architecture d'Expedera s'attaque spécifiquement à ce problème et a constitué un facteur de différenciation important pour l'indie et la vision d'une voiture sans accident. Notre solution NPU brevetée, "Origin", décompose ces couches en "paquets" beaucoup plus petits, comme illustré ci-dessous. En divisant les paquets, Origin permet d'obtenir un système plus convivial en termes de mémoire et de traitement. Cela signifie qu'Origin est plus efficace et qu'il est capable de faire fonctionner de plus grands réseaux sans pénalité.
Quelle valeur indie Semiconductor apporte-t-elle au travail que vous effectuez chez Expedera ?
La gamme de produits d'indie, son expertise approfondie et sa concentration sur le marché automobile sont absolument inestimables pour l'équipe d'Expedera et pour l'opportunité que nous prévoyons pour Origin.
En tant que fournisseur de propriété intellectuelle, Expedera travaille dans plusieurs secteurs, notamment l'électronique grand public et l'automobile. Cependant, en tant que fournisseur de propriété intellectuelle, nous n'avons pas les relations ou la connaissance des constructeurs qu'a un fabricant de puces axé sur le marché comme indie. En tant que fournisseur de puces et de solutions automobiles de premier plan, indie dispose d'une visibilité sur les tendances et les besoins du secteur automobile, ainsi que de relations que de nombreux fournisseurs de propriété intellectuelle comme nous ne peuvent pas atteindre.
Quels sont les trois principaux défis automobiles auxquels les NPU comme Expedera's Origin doivent faire face ?
Les trois principaux défis auxquels sont confrontées les NPU sont l'évolutivité, la consommation d'énergie et la flexibilité :
- Évolutivité - Les besoins des applications ADAS en matière de traitement de l'IA varient considérablement. Du freinage d'urgence arrière pour les piétons à l'assistance au maintien de la trajectoire, en passant par la reconnaissance des feux de circulation et des panneaux de signalisation, jusqu'aux niveaux d'automatisation les plus élevés de L1 à L4, la capacité de traitement - et l'outillage logiciel - du NPU doit être évolutive pour s'adapter efficacement à la charge de travail.
- Consommation d'énergie - Une grande partie du traitement de l'IA automobile actuel consomme beaucoup d'énergie. Outre les problèmes de gestion thermique du système que cela entraîne, la consommation d'énergie supplémentaire de l'IA peut avoir un impact disproportionné sur la durée de vie de la batterie d'un véhicule électrique. Les architectures d'intelligence artificielle doivent être très performantes pour répondre aux différentes charges de travail de l'intelligence artificielle dans les systèmes d'aide à la conduite (ADAS) tout en conservant une efficacité énergétique dans un monde où le déploiement des véhicules électriques ne cesse de croître.
- Flexibilité - Les nouveaux réseaux neuronaux évoluent fréquemment. Une architecture NPU flexible, capable de s'adapter à de nouveaux types de réseaux, permet d'assurer la pérennité et l'évolutivité d'un produit tout au long de sa durée de vie. En outre, les déploiements d'IA dans l'automobile nécessitent de plus en plus de réseaux neuronaux fonctionnant simultanément, et il est essentiel que les NPU puissent prendre en charge ces exigences croissantes.
Comment Expedera et indie contribuent-ils à relever ces défis ?
L'IA et l'automobile sont de plus en plus étroitement liées ; les cas d'utilisation ADAS de la prochaine génération s'appuieront sur l'IA pour fournir les charges de travail de traitement nécessaires. indie dispose de solutions de détection multimodales leaders sur le marché, et Expedera offre le meilleur traitement de l'IA de sa catégorie. La combinaison de la technologie d'indieet du traitement personnalisé de l'IA d'Origine est formidable. En travaillant en étroite collaboration, nous exploiterons les avantages inhérents aux performances d'Origin et personnaliserons les déploiements sur les prochains produits d'indie qui correspondent le mieux aux besoins des OEM en matière d'évolutivité ADAS, sans les pénalités et les faibles performances des NPU classiques.
En travaillant aux côtés d'Expedera, indie continuera à faire progresser ses solutions de détection basées sur l'IA, tout en s'efforçant de créer un avenir plus sûr pour les conducteurs, les passagers et les usagers de la route dans le monde entier.
Pour en savoir plus sur le partenariat, visitez le site https://investors.indiesemi.com/news/news-details/2024/indie-Semiconductor-Announces-Strategic-Investment-in-AI-Processor-Leader-Expedera/default.aspx.
Pour en savoir plus sur le travail innovant d'Expedera, consultez le site suivant https://www.expedera.com.