AI-Beschleuniger: ARM stellt Ethos-NPUs für Smartphones vor

Mit den Ethos-NPUs bietet ARM integrierbare AI-Beschleuniger für Smartphone-Chips an: Sie erreichen bis zu 5 Teraops und sollen besonders effizient sein. Zudem gibt es mit der Mali-G57 eine weitere Valhall-Grafik- und mit der Mali-D37 die passende Display-Einheit.

Artikel veröffentlicht am 23. Oktober 2019, 13:48 Uhr, Marc Sauter

ARM kündigt drei Ethos-NPUs, eine Mali-GPU und eine Mali-DPU an. (Bild: ARM)

ARM hat auf der alljährlichen Tech Con neue IPs (Intellectual Property, geistiges Eigentum) für Smartphone-Partner angekündigt: Mit den Ethos-NPUs, zuvor schlicht als ML Processor für Project Trillium bezeichnet, gibt es Beschleuniger für künstliche Intelligenz. Hinzu kommen die Mali-G57, eine Mittelklasse-Grafikeinheit mit Valhall-Architektur, und die Mali-D37, ein Display-Controller für 1440p-Panels.

Die Ethos-NPUs (Neural Processing Units) unterteilen sich in die Ethos-N77, die Ethos-N57 und die Ethos-N37. Die Unterschiede liegen bei der Anzahl der sogenannten Computation Engines und der Menge als SRAM als lokaler Speicher: Jede Computation Engine (CE) besteht aus einer Mac-Computation und einer Programmable-Layer-Engine, wobei eine CE immer aus einer MCE sowie einer PLE besteht und eine Netzwerk- sowie eine DMA-Einheit umfasst.

Bei der Ethos-N77 setzt ARM auf 16 CEs für 4 Teraops bei 1 GHz, hinzu kommen 1 MByte bis 4 MByte an SRAM; die NPU soll 5 TOPs/Watt erreichen. Bei der Ethos-N57 sind 8 CEs und 512 KByte für 2 Teraops, bei der Ethos-N37 dann 4 CEs und 512 KByte für ergo 1 Teraops vorhanden. Gedacht sind die NPUs als IP-Blöcke im einem Smartphone-SoC, beispielsweise für Computational Photographie oder biometrische Authentifizierung. Erste Partner haben die IP bereits lizenziert, um sie künftig zu verwenden.

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Präsentation der Ethos-NPUs (Bild: ARM)

Mit der Mali-G57 gibt es eine kleinere Version der Mali-G77. Die Grafikeinheit soll 30 Prozent flotter rechnen als eine Mali-G52 mit drei Execution Units pro Kern und außerdem knapp ein Drittel effizienter sein, auch die Leistung pro Fläche liegt höher. Hinzu kommt die 30 Prozent effizientere Mali-D37, eine Display-Einheit, die weniger als einen Quadratmillimeter in 16 nm aufweisen soll. Sie folgt auf die Mali-D71 und Mali-D77 mit Komeda-Architektur.