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heliaCORE:エッジAI向け最適化カーネル

Ambiq AI向けのカーネルアクセラレーション

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heliaCORE™ は、Ambiq SPOT SoC向けに最適化されたAmbiqのニューラルネットワークカーネル層であり、効率的なAI Kernelsと広範なオペレーターアクセラレーションにより、開発者がリソースに制約のあるエッジデバイス上でAI製品を迅速に市場投入できるようにします。 MLPerf Tinyに比べて約12倍の演算子インスタンスでの検証をサポートしており、より多くの実世界のAIワークロードを網羅しています。

heliaCORE の特長

01

業界標準のワークフロー

heliaCOREはArm® CMSIS-NNエコシステムに基づいて構築されており、業界標準の組み込みAI開発プロセスとの互換性が確保されています。

02

実世界におけるAIの広範な検証

heliaCOREは、40以上のAIモデル、53種類のオペレーター、247種類の異なるオペレーター、および963のオペレーターインスタンスに対して検証を行うことで、一般的なベンチマーク条件を超えて、デプロイの予測可能性を向上させます。

03

MVEおよびDSPによる高速化

Arm Cortex-Mプラットフォーム向けに最適化されたAIワークロードを使用し、heliaCORE Cortex-M55のMVEアクセラレーションを優先しつつ、MVEをサポートしていないレガシーなApolloハードウェア向けには、DSPに最適化された実装を維持します。

04

HELIA AIとのシームレスな連携

heliaRT および heliaAOT を駆動する、シリコンに最適化された統合型カーネルプラットフォームにより、エッジ AI の導入の複雑さを軽減し、CMake、CMSIS-Pack、Zephyr、neuralSPOT-X ワークフローをサポートしています。

畳み込みと行列積カーネル

このベンチマークは、スカラー参照パス、DSPパス、MVE実行パスを用いて、Apollo510(Cortex-M55)におけるheliaCOREの性能を実証するものです。 これら3つのパスはすべて、同一のSoC上で同一のクロック速度で動作するため、この結果から、各ISA最適化パスによる性能向上の度合いを、直接的な「同条件比較」として明確に把握することができます。

HeliaCORE diagram desktop

AI Kernelsの最適化が重要な理由

AIのパフォーマンスは、モデルのアーキテクチャだけによって決まるわけではありません。効率的なカーネル実装は、一般的なAI演算の高速化、リソース利用率の向上、およびソフトウェア統合の複雑さの軽減に役立ちます。厳しいメモリや電力の制約下で動作するエッジデバイスにおいて、最適化されたAI Kernels は、開発者がより予測可能なパフォーマンスを実現すると同時に、実運用可能なAIアプリケーションの導入を加速させるのに役立ちます。

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heliaCORE Developer Hub - Explore step-by-step guides, hands-on examples, and performance benchmarks to kickstart heliaCORE integration.
Ambiq AI Hub - Dive into neuralSPOT® AI SDK & toolkit and our heartKIT, sleepKIT, and soundKIT ADKs

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よくある質問

  • heliaCORE™ は、最適化されたカーネルの基盤です。 heliaRT™ は Ambiqの デバイス上でAI推論を実行するための実行パスであり、 LiteRT 使用中のマイクロコントローラ向けAPIの代替として heliaCORE その下。 heliaAOT は Ambiqの 事前コンパイラパスで、以下を受け入れる LiteRT フラットバッファ また、以下にも依存する最適化されたコードを生成し、 heliaCORE. 

  • ArmのCMSIS-NNのような既存のツールは、確固たる業界標準の基盤を提供していますが、それらは 当初から Ambiqのために Ambiqの 特定の半導体やAIワークロード Ambiq 顧客が 実際に提供している。 heliaCORE™ CMSIS-NNを置き換えるのではなく、その上に構築されており、エンジニアがすでに慣れ親しんでいるAPIやドキュメントを維持しつつ、汎用ツールにはないApollo独自のチューニング機能やカバレッジを追加しています。 どのようなデバイスで使用できるか heliaRT™を使用できるデバイスはどれですか?

  • Ambiq上のすべての新しいエッジAIプロジェクト Ambiq シリコン上で新たに開始されるエッジAIプロジェクトのたびに、チームは手作業で組み立て、統合し、 最適化 する必要があり、実際の製品開発に着手できるまでに数ヶ月を要することがよくありました。 heliaCORE™ は、その基盤をあらかじめ統合・最適化済みの状態で提供するため、チームは すぐに すぐに を 再構築する必要がなく、すぐに 

  • MLPerf Tinyは、エッジ AI, 5つのモデルと計80の演算をテストします。 Ambiq は heliaCORE™の妥当性を検証しました。 を、実運用を反映した40以上のモデルと963件のオペレーター事例からなる一連のデータセットに対して検証し、 業界ベンチマークの運用ボリュームの約12 倍の運用規模に相当します。この差は、ベンチマークがテストする内容と、実際の製品が実行できる内容との違いを反映しています。 

  • 製品 が 標準的なベンチマークに対してのみ最適化された製品であっても、それらのベンチマークが が 実稼働環境の複雑さを反映していない場合、実際の運用環境では依然としてパフォーマンスが低下する可能性があります。 Ambiqの 社内プロファイリングによると、主要なカーネルが完全に最適化された後でも、メインの計算を取り巻く操作(パディング、活性化、削減、再形成)が、実際のワークロードにおいてかなりの処理時間を消費していることが判明しました。 heliaCORE™ は、ベンチマークで測定される部分だけでなく、パイプライン全体に対応しています。 

  • heliaCORE™ これが基盤であり、他のすべての要素が構築される、最適化されたカーネル層です。 heliaRT™ は、 heliaCORE を使用して、デバイス上でAI推論を実行するためのランタイムパスです。 heliaAOT™ これは、リリース前にコードに効率性を組み込んでおく「事前コンパイル(Ahead-of-Time)」のパスであり、これもまた heliaCOREによって駆動されています。 heliaCORE をエンジン、 heliaRT および heliaAOT を2つの 異なる方法 として利用できます。 

  • はい。 heliaCORE™ には、現行世代のApollo SoC向けのMVEアクセラレーションと、前世代のデバイス向けのDSPアクセラレーションの両方が含まれています。どちらの世代も取り残されることはありません。 

  • 両方です。 heliaCORE™ は、ArmのCMSIS-NN(オープンな業界標準のエコシステム)を基盤としており、そのAPI、ドキュメント、およびライセンス条項を完全に維持しています。Apollo固有のカーネルチューニング、オペレータの対応範囲の拡大、およびプラットフォーム統合は Ambiq による追加機能であり、このオープンな基盤の上に構築されています。 

  • heliaCORE は、Ambiqのお客様およびパートナーの皆様に現在ご利用いただけます。ドキュメントおよびアクセスについては、 AmbiqのGitHubページ および www.ambiq.com/AI/heliaCOREからご利用いただけます。

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