회사 블로그 ST STM32V873RJ 800MHz ARM Cortex-M85 MCU 엣지 AI 기능 탑재

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.는 ST의 ST 800MHz ARM Cortex-M85 마이크로컨트롤러를 공급 및 재활용합니다. 이 마이크로컨트롤러는 엣지 AI 기능을 갖추고 있습니다.

뛰어난 하드웨어 구성과 강력한 엣지 AI 처리 기능을 갖춘 마이크로컨트롤러는 고성능 임베디드 분야의 벤치마크 제품이 되었습니다. 800MHz ARM Cortex-M85 코어를 탑재하고 고급 제조 공정과 독자적인 가속 기술을 결합한 이 제품은 AI 추론 및 복잡한 계산 시나리오에서 마이크로컨트롤러가 전통적으로 겪는 성능 병목 현상을 극복하여 엣지 인텔리전스 애플리케이션을 위한 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.

I. 핵심 하드웨어 구성: 고성능 코어와 고급 공정 기술의 완벽한 융합

STM32V873RJ1. 플래그십급 코어 성능: ARM Cortex-M85 기반, 컴퓨팅 능력의 도약

STMicroelectronics의 STM32V8 시리즈의 플래그십 제품인

STM32V873RJ또한 Cortex-M85 코어는 반정밀도, 단정밀도 및 배정밀도 부동 소수점 장치(FPU)를 지원하여 다양한 정밀도 요구 사항을 가진 AI 모델 추론에 유연하게 적응할 수 있습니다. 경량 신경망 모델이든 복잡한 컴퓨터 비전 알고리즘이든, 컴퓨팅 정밀도와 처리 속도의 균형을 유지하면서 효율적인 계산을 제공합니다. 또한 이 코어는 ARM TrustZone 보안 기술과 PACBTI(Pointer Authentication and Branch Target Identification) 확장을 통합하여 제어 흐름 공격에 효과적으로 방어하고 엣지 기반 스마트 장치의 안전한 작동을 위한 하드웨어 수준 보호를 제공합니다.

2. 고급 제조 공정 및 메모리 구성: 성능과 에너지 효율성의 균형

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2. Helium 벡터 기술: 경량 AI 컴퓨팅 기능 향상3. 광범위한 주변 인터페이스: 다양한 엣지 시나리오에 적합

엣지 인텔리전스 장치의 다양한 연결 및 데이터 수집 요구 사항을 충족하기 위해

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은 다양한 센서, 카메라 및 통신 모듈과의 원활한 통합을 가능하게 하는 광범위한 주변 인터페이스를 갖추고 있습니다. 특히 MIPI CSI-2 인터페이스와 이미지 신호 프로세서(ISP)를 통합하여 16비트 병렬 카메라 인터페이스를 지원하여 이미지 센서에 직접 연결할 수 있습니다. 이를 통해 이미지 데이터를 실시간으로 획득하고 사전 처리할 수 있으며, 컴퓨터 비전 기반 엣지 AI 애플리케이션(객체 인식 및 시각 검사와 같은)에 대한 하드웨어 지원을 제공합니다. 동시에 이 칩은 H.264 인코더를 내장하여 캡처된 이미지 및 비디오 데이터를 압축하여 데이터 전송 대역폭 요구 사항 및 저장 공간 사용량을 줄입니다.II. 핵심 엣지 AI 기능: 엣지 인텔리전스를 위한 맞춤형 컴퓨팅 솔루션

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의 뛰어난 기능은 강력한 엣지 AI 처리 기능에 있습니다. 하드웨어 가속과 소프트웨어 생태계의 시너지 최적화를 통해 엣지에서 AI 추론을 효율적이고 저전력으로 실행할 수 있도록 하여 클라우드 컴퓨팅 파워에 대한 의존성을 제거하고 '로컬 인식, 로컬 의사 결정, 로컬 실행'을 특징으로 하는 엣지 인텔리전스를 실현합니다.

1. 하드웨어 수준 AI 가속: Neural-ART 가속기, 효율적인 추론 지원은 STMicroelectronics의 독자적인 Neural-ART 신경망 가속기를 통합하여 최대 600 GOPS의 컴퓨팅 파워를 제공하여 엣지 AI 추론에 대한 하드웨어 수준 가속을 제공합니다. 이 가속기는 주류 신경망 모델(CNN, MLP 및 RNN과 같은)에 대해 깊이 최적화되어 빠른 순방향 추론 작업을 가능하게 하고 추론 지연 시간을 크게 줄입니다. 예를 들어, 컴퓨터 비전 애플리케이션에서 Neural-ART 가속기가 장착된 STM32V873RJ는 800MHz 주파수에서 실시간 이미지 인식 및 분류을 수행하여 순수 소프트웨어 처리보다 수십 배 빠른 추론 속도를 달성할 수 있습니다.

또한 Neural-ART 가속기는 모델 양자화 기술을 지원하여 32비트 부동 소수점 모델을 8비트 정수 모델로 양자화할 수 있습니다. 추론 정확도가 거의 영향을 받지 않도록 하면서 모델에 필요한 메모리 리소스와 계산 시간을 크게 줄여 엣지의 제한된 하드웨어 리소스에 적합합니다. 또한 이 가속기는 다중 작업 병렬 처리를 지원하여 여러 AI 모델을 동시에 실행할 수 있어 산업 장비의 동시 고장 감지 및 상태 모니터링과 같은 복잡한 시나리오에서 다중 작업 지능형 처리 요구 사항을 충족합니다.

2. Helium 벡터 기술: 경량 AI 컴퓨팅 기능 향상STM32V873RJ

의 엣지 AI 컴퓨팅 기능을 더욱 향상시킵니다. Helium 기술은 128비트 벡터 연산을 지원하여 여러 데이터 세트를 동시에 병렬 처리할 수 있습니다. 특히 센서 데이터의 특징 추출, 음성 인식 및 제스처 인식과 같은 경량 AI 모델의 추론 작업에 적합합니다. 기존 스칼라 연산에 비해 벡터 연산은 컴퓨팅 효율성을 몇 배로 높일 수 있어

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가 전용 가속기 없이도 전력 소비와 성능의 균형을 유지하면서 경량 AI 작업을 효율적으로 완료할 수 있습니다.3. 포괄적인 소프트웨어 생태계: AI 개발 장벽 완화STM32V873RJ

의 엣지 AI 기능을 완전히 활용할 수 있도록 STMicroelectronics는 포괄적인 소프트웨어 생태계를 구축하여 풍부한 개발 도구와 알고리즘 리소스를 제공합니다. 그중 STM32Cube.AI 툴체인은 핵심 개발 도구로, TensorFlow Lite 및 PyTorch와 같은 주류 프레임워크를 사용하여 훈련된 AI 모델을 STM32V873RJ로 신속하게 변환하고 배포하는 것을 지원합니다. 모델 최적화, 양자화 및 적응을 자동화하여 개발자가 저수준 하드웨어에 대한 깊이 있는 지식을 가질 필요가 없도록 하여 엣지 AI 애플리케이션 개발의 진입 장벽을 크게 낮춥니다.

또한 STMicroelectronics는 컴퓨터 비전, 음성 인식 및 산업 예측 유지 보수를 포함한 여러 분야를 포괄하는 풍부한 AI 참조 예제 및 알고리즘 라이브러리를 제공합니다. 개발자는 이러한 참조 예제를 기반으로 애플리케이션 프로토타입을 신속하게 구축하여 개발 주기를 단축할 수 있습니다. 동시에 STM32Cube 생태계는 RTOS(실시간 운영 체제)를 지원하여 다른 실시간 작업과 AI 작업을 조정하여 예약함으로써 엣지 인텔리전스 장치의 실시간 성능과 신뢰성을 보장합니다.

III. 주요 장점 및 적용 시나리오전반적으로

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마이크로컨트롤러의 주요 장점은 네 가지로 요약할 수 있습니다. 첫째, 고성능으로 800MHz Cortex-M85 코어와 Neural-ART 가속기를 결합하여 엣지에서 복잡한 AI 계산 및 실시간 데이터 처리 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 둘째, 저전력 소비: 18nm FD-SOI 공정과 PCM 기술은 칩의 작동 전력 소비를 크게 줄여 배터리로 작동하는 애플리케이션에 적합합니다. 셋째, 고신뢰성: 하드웨어 수준 보안 기술과 방사선 내성 및 고온/저온 내성을 결합하여 산업 및 항공 우주 애플리케이션과 같은 까다로운 환경의 요구 사항을 충족합니다. 넷째, 개발 용이성: 포괄적인 STM32Cube 소프트웨어 생태계와 AI 개발 도구는 엣지 AI 애플리케이션 개발의 복잡성을 줄이고 개발 효율성을 향상시킵니다.

2. 핵심 적용 시나리오

위의 장점 덕분에 마이크로컨트롤러는 산업, 사물 인터넷(IoT), 로봇 공학 및 항공 우주를 포함한 여러 분야에 걸쳐 다양한 엣지 인텔리전스 시나리오에 널리 적용될 수 있습니다.

산업 자동화 분야에서는 스마트 센서, 산업용 로봇 및 장비 예측 유지 보수와 같은 시나리오에 사용될 수 있습니다. 엣지 AI를 통해 장비 작동 상태의 실시간 모니터링, 고장 조기 경고 및 정밀 제어를 가능하게 하여 산업 제조의 지능 수준과 생산 효율성을 향상시킵니다. 스마트 IoT 분야에서는 스마트 게이트웨이 또는 엣지 컴퓨팅 노드로 사용되어 IoT 장치 데이터의 로컬 처리 및 지능형 분석을 가능하게 하여 클라우드로의 데이터 전송 부담을 줄이고 시스템 응답 시간을 개선합니다. 로봇 공학 분야에서는 시각 내비게이션, 모션 제어 및 환경 인식과 같은 모듈에 활용되어 로봇에 실시간 AI 추론 기능을 제공하여 자율 내비게이션 및 지능형 상호 작용을 가능하게 합니다. 또한 이 칩은 SpaceX의 Starlink 위성 네트워크의 마이크로 레이저에 채택되었으며, 높은 신뢰성과 방사선 내성은 항공 우주 분야의 까다로운 적용 시나리오에 적합합니다.

IV. 요약STM32V873RJ

마이크로컨트롤러는 고급 제조 공정, 강력한 하드웨어 구성 및 포괄적인 소프트웨어 생태계를 통해 엣지 AI 기능의 포괄적인 업그레이드를 제공합니다. AI 컴퓨팅 시나리오에서 기존 마이크로컨트롤러의 성능 한계를 극복할 뿐만 아니라 저전력 소비와 고신뢰성으로 다양한 엣지 인텔리전스 장치의 요구 사항을 충족합니다. 엣지 컴퓨팅과 AI 기술의 깊은 통합으로

STM32V873RJ

는 산업 자동화, 스마트 IoT 및 로봇 공학과 같은 분야의 핵심 제어 칩이 될 것입니다. 엣지 인텔리전스 애플리케이션 구현을 위한 강력한 하드웨어 지원을 제공하여 임베디드 인텔리전스 산업의 지속적인 발전을 주도할 것입니다. 향후 STMicroelectronics는 제품 성능과 소프트웨어 생태계를 지속적으로 최적화하여 엣지 AI 애플리케이션의 경계를 더욱 확장하고 개발자에게 보다 효율적이고 편리한 임베디드 인텔리전스 솔루션을 제공할 것입니다.