ARM Cortex-M55 : La tête sans les nuages

ARM veut que ses puces Edge AI puissent se passer d’une connexion au réseau pour fournir un peu d’intelligence artificielle aux solutions que ses SoC équiperont. Une démarche intéressante qui portera ses fruits à moyen terme.

C’est un paradoxe à l’heure où l’on parle de 5G et de couverture de plus en plus complète pour se connecter partout et tout le temps au réseau… mais une des volontés affichées de ARM pour ses SoC est de proposer des solutions capables de seconder une intelligence artificielle en dehors du Cloud. Travailler directement au coeur des machines pour éviter d’être dépendant d’un service externe.

Cortex-M55

ARM travaille dans ce sens depuis quelque temps tout comme le font Apple et Google d’un point de vue logiciel. Deux nouvelles solutions sont prévues chez le designer avec l’ARM Cortex-M55 et le Ethos-U55.

Le but de cette technologie de Edge AI est de se passer de toute connexion pour certaines applications. Pas besoin d’aller exécuter des calculs sur un serveur distant, tout se passe sur la machine qui embarque les solutions ARM, ce qui a de nombreux avantages. Votre solution pourra fonctionner même coupée de toute connexion, perdue au milieu d’un parc naturel ou dans un sous-sol. Elle sera 100% autonome, ne nécessitant qu’une alimentation en énergie pour être efficace. Les éléments les plus sensibles, comme par exemple des identifications biométriques complexes, pourront se faire totalement en interne. Sans risque de fuite sur le réseau. Enfin, ces solutions pourront surtout équiper des produits différents des produits habituels que sont les tablettes ou les smartphones. Des objets pour lesquels il n’est pas essentiel, voire beaucoup plus économique de ne pas avoir à les connecter en permanence à un réseau.

Cortex-M55

ARM imagine son Cortex-M55 comme une solution particulièrement adaptée à l’Internet des Objets. On imagine des éléments industriels dont les puces pourraient être entraînées à résoudre une tâche précise. Des caméras capables de reconnaître des personnes comme légitimes dans un environnement précis. Identifier une personne ne portant pas un équipement de sécurité indispensable et refuser d’ouvrir une porte dangereuse dans ce cas. Alerter en cas de détection d’une présence non reconnue, donner des consignes de sécurité si on oublie de porter un masque par exemple.

D’autres services peuvent s’imaginer. Une solution puce qui établira des schémas d’usage classiques, jour par jour, pour un outil partagé. On imagine, par exemple, un programme qui permettrait à un ascenseur de déterminer heure par heure à quel étage il doit se de positionner suivant les besoins moyens des utilisateurs sur une période roulante de 15 jours. Un ascenseur ainsi capable de changer de programme de manière autonome si le bâtiment venait à modifier sa configuration par exemple. Se positionnant toujours là où, en moyenne, on a le plus besoin de lui au bon moment de la journée.

Cortex-M55

Le Cortex-M55 est le dernier né de cette gamme chez le concepteur de puces, il est censé offrir des performances 15 fois supérieures en Machine Learning et 5 fois supérieures en acquisition de signaux numériques que la précédente génération. Le Ethos-U55 est un processeur secondaire de type NPU1. Il apportera plus d’efficacité aux Cortex-M passés et annoncés. Il les secondera dans leurs calculs et permettra ainsi à un Cortex-M55 d’être jusqu’à 32 fois plus rapide. Le duo serait ainsi 480 fois plus efficace que la génération actuelle pour le même type de calcul.

La meilleure gestion des entrées de données permettra également de plus amples usages de ces technologies. Actuellement, les puces gèrent souvent qu’un petit flux de données sans avoir recours au réseau. Une empreinte digitale par exemple. La nouvelle plateforme permettra de reconnaître instantanément des objets ou des formes. Les versions entraînées du duo Cortex-M55 et Ethos-U55 seront aptes à piloter des solutions de reconnaissance vocale ou d’identifier des gestes tout en étant déconnectées.

Comme d’habitude avec ARM, ces solutions seront proposées aux constructeurs qui pourront s’en emparer – contre royalties – pour les intégrer dans différents appareils. Les Cortex-M55 et Ethos-U55 ont été officiellement dévoilés aujourd’hui. Leurs documentations ont été communiquées aux partenaires de la marque qui vont devoir les travailler pour les intégrer dans de futurs produits. Il faudra donc au moins attendre 2021 pour que l’on puisse commencer à voir des solutions équipées de ces puces sur le marché.

Pour en savoir plus, vous pouvez lire le billet d’ARM.

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Notes :

  1. Neural Processing Unit

Violet
6 commentaires sur ce sujet.
  • 10 février 2020 - 21 h 42 min

    Pas sûr que ça marche, ARM a l’avantage d’être marié avec Android, ce qui lui vaut un domination sans partage sur les CPU. Mais je ne vois pas comment il va pouvoir se positionner sur le edge computing, sachant que les acteurs principaux ont déjà quasiment tous une solution custom performante et qu’elles sont compatibles avec les logiciels IA(tensorflow, caffe…).

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  • 10 février 2020 - 22 h 11 min

    @Otah: Android sur ARM c’est la (toute petite) partie émergée de l’iceberg, il y a un tas d’autres systèmes pour l’embarqué et le serveur

    c’est la même histoire que windows sur station de travail, c’est le système le plus visible mais pas le plus utilisé

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  • 11 février 2020 - 8 h 45 min

    @Otah:
    On parle ici de Cortex M pour de l’embarqué qui ne sont pas vraiment la gamme destinée à faire tourner du débilophone Androïd.

    Et si Google n’a jamais voulu utiliser jazelle pour faire du Java (sur lequel tout l’applicatif Android est basé) moins poussif sur ARM, c’est justement car on est plus proche du concubinage que du mariage.

    A titre personnel, avec les scandales qui se multiplient sur le tout connecté que l’on veut absolument nous vendre et le manque de fiabilité inévitable d’une connexion réseau dans beaucoup de circonstances, je pense que ce type de solution est plein d’avenir.

    Le traitement distant, cela devrait être l’exception et non la règle.

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  • 11 février 2020 - 9 h 42 min

    @yann:
    “Le traitement distant, cela devrait être l’exception et non la règle.”,
    c’est tout à fait ça, le jour ou pour une raison X ou Y,
    on perdra l’accès au Cloud et à nos données…
    Que nous restera-t-il ?!

    Il nous faut les 2, mais je considère le Cloud,
    plus pour faire une copie de sauvegarde
    ou à la limite faire des calculs déportés !

    Car autrement, on est sûr à un moment ou un autre de tout perdre,
    sans parler, de la surveillance généralisée sur nos vies “privées”,
    et même de l’espionnage surtout vis à vis des entreprises…

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  • 11 février 2020 - 10 h 01 min

    @Yann :

    Le “débilophone”… Ahah, excellent.

    Quand à tes remarques sur le “tout connecté permanent”, je les trouve particulièrement pertinentes.
    Le “tout connecté permanent” est une mode pasque nouvellement possible techniquement, mais loin d’être nécessaire dans tous le cas de figure, AMHA.

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  • Tof
    17 février 2020 - 12 h 13 min

    @Otah:
    si ça va marcher. Et il y a même une forte demande des géants du Cloud, des fabricants de smartphones et de tous ceux qui ont intérêt à récupérer et traiter nos données personnelles. Ça leur coûte un bras à récupérer/stocker/traiter nos données brutes. Et vu l’augmentation incessante des quantités de données récupérées, cela devient un problème de poids. Si le traitement se fait “on-the-edge” (sur le terminal du client), cela permet de réaliser des économies considérables et/ou de stocker encore plus de données.
    Exemple: une simple ligne de texte de ta conversation avec Google Assistant (déjà générée en texte sur ton smartphone ou ta Google Home + éventuellement un identifiant hash de ta signature vocale) coûtera beaucoup moins cher à Google que de lui envoyer un fichier brut audio de ta voix.

    @H2L29: exact, un simple exemple: dans tous ces flottes de trottinettes électriques qui pullulent sur les trottoirs des grandes villes on retrouve une puce Arm Cortex-M ;)

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