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Analog Devices, 저전력 CNN(컨벌루션 신경망) 가속기를 특징으로 하는 AI MCU

Analog Devices의 MAX78002는 신경망이 초저전력으로 실행되고 IoT 에지에서 작동할 수 있도록 하는 AI MCU의 일종이다. 이 장치는 가장 에너지 효율적인 AI 처리와 Analog Devices의 입증된 초저전력 MCU를 결합한다. 하드웨어 기반 CNN 가속기는 배터리 구동 응용 제품이 밀리줄의 에너지만 소비하면서 AI 추론을 실행할 수 있도록 한다.

MAX78002는 FPU CPU가 포함된 Arm® Cortex®-M4를 제공하는 고급 시스템 온 칩이며 초저전력 심층 신경망 가속기로 효율적인 시스템 제어를 제공한다. CNN 엔진은 2MB의 가중치 저장 메모리를 가지며 1비트, 2비트, 4비트 및 8비트 가중치를 지원한다(최대 1,600만 가중치의 네트워크 지원). CNN 가중치 메모리는 SRAM 기반이므로 AI 네트워크를 바로 업데이트할 수 있다. CNN 엔진에는 1.3MB의 데이터 메모리도 있다. CNN 아키텍처는 매우 유연하여 PyTorch® 및 TensorFlow®와 같은 기존 도구 세트에서 네트워크를 테스트한 다음 Analog Devices에서 제공하는 도구를 사용하여 MAX78002에서 실행되도록 변환할 수 있다.

CNN 엔진의 메모리 외에도 MAX78002에는 2.5MB 플래시 및 최대 384KB SRAM을 갖춘 마이크로컨트롤러 코어용 대형 온칩 시스템 메모리가 있다. I2S, MIPI® CSI-2® 직렬 카메라, 병렬 카메라(PCIF) 및 SD 3.0/SDIO 3.0/eMMC 4.51 보안 디지털을 포함한 여러 고속 및 저전력 통신 인터페이스가 지원된다. 이 장치는 144 CSBGA, 12mm x 12mm, 0.8mm 피치 패키지로 제공된다. MAX78002 평가 키트(MAX78002EVKIT#)는 소자 기능을 활용하여 차세대 AI 제품을 구축할 수 있는 플랫폼과 도구를 제공한다.

주요특징
• 듀얼 코어, 저전력 MCU
  ∘ 최대 120MHz의 FPU를 지원하는 Arm Cortex-M4 프로세서
  ∘ 2.5MB 플래시, 64KB ROM 및 384KB SRAM
  ∘ 16KB 명령어 캐시로 최적화된 성능
  ∘ SRAM용 선택적 오류 수정 코드(ECC SEC-DED)
  ∘ 최대 60MHz의 32비트 RISC-V 보조 프로세서
  ∘ 최대 60개의 범용 I/O 핀
  ∘ MIPI 카메라 직렬 인터페이스 2(MIPI CSI-2) 컨트롤러 V2.1 – 2개의 데이터 레인 지원
  ∘ 12비트 병렬 카메라 인터페이스
  ∘ 디지털 오디오 인터페이스용 I2S 컨트롤러/타겟
  ∘ 보안 디지털 인터페이스는 SD 3.0/SDIO 3.0/eMMC 4.51 지원
• CNN(Convolutional Neural Network) 가속기
  ∘ 심층 CNN에 고도로 최적화됨
  ∘ 2백만 8비트 가중치 용량(1비트, 2비트, 4비트 및 8비트 가중치)
  ∘ 1.3MB CNN 데이터 메모리
  ∘ 최대 2048x2048픽셀까지 프로그래밍 가능한 입력 이미지 크기
  ∘ 최대 128개 레이어까지 프로그래밍 가능한 네트워크 깊이
  ∘ 최대 1024개 채널까지 레이어 네트워크 채널 너비별로 프로그래밍 가능
  ∘ 1차원 및 2차원 컨볼루션 처리
  ∘ 30fps에서 VGA 이미지 처리 가능
• 배터리 수명 연장을 위한 전원 관리
  ∘ 통합 단일 인덕터 다중 출력(SIMO) 스위치 모드 전원 공급 장치(SMPS)
  ∘ 2.85V ~ 3.6V 공급 전압 범위
  ∘ 외부 보조 CNN 전원 공급 장치(선택적) 지원
  ∘ 동적 전압 조정은 활성 코어 전력 소비 최소화
  ∘ 캐시에서 3.3V로 루프 실행 시 23.9μA/MHz(CM4만 해당)
  ∘ 실시간 클록(RTC)이 활성화된 저전력 모드에서 선택 가능한 SRAM 보존
• 보안 및 무결성
  ∘ 보안 부팅
  ∘ AES 128/192/256 하드웨어 가속 엔진
  ∘ 순수 난수 생성기(TRNG) 시드 생성기

Analog Devices 소개
아나로그디바이스(Analog Devices, Inc. 나스닥: ADI)는 인텔리전트 에지에서 혁신이 가능하도록 물리적 세계와 디지털 세계를 연결하는 글로벌 반도체 선도기업이다. ADI는 아날로그와 디지털, 그리고 소프트웨어 기술을 솔루션으로 결합하여 디지털화한 공장, 모빌리티, 디지털 헬스케어의 발전을 촉진하고, 기후 변화에 대처하며, 인간과 세계를 안정적으로 연결한다. FY22에 120억 달러 이상의 매출을 보고하고 전 세계적으로 25,000명 이상의 직원과 125,000곳 이상의 글로벌 고객사를 보유한 ADI는 오늘날의 혁신가들이 가능성 그 이상(Ahead of What’s Possible)으로 앞서 나갈 수 있도록 한다. 자세한 내용은 홈페이지 www.analog.com/ 참조.