ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ETNdigi-superbanner
2026  # megabox

IN FOCUS

3D-piirit pakottavat suunnittelun huomioimaan lämmön, tehon ja mekaniikan

3D-IC-arkkitehtuureihin siirtyville suunnittelutiimeille suorituskyvyn ja luotettavuuden jatkuva parantaminen tuo mukanaan tuttuja mutta yhä monimutkaisempia haasteita: miten hallitaan tehonkulutusta, poistetaan lämpöä ja otetaan huomioon erilaisten fysikaalisten ilmiöiden monimutkainen vuorovaikutus pinotuissa rakenteissa?

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

ETN

Oct Nov # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Uusilla laajennuskäskyillä tekoälyä Arm-ohjaimille

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 03.11.2023
  • Devices
  • Embedded
  • Artificial Intelligence

Yhä useammin sulautetuissa sovelluksia haluttaisiin ajaa mikro-ohjaimissa verkon reunalla. Renesasin uusissa Arm Cortex-M85-pohjaisissa ohjaimissa tämä on tullut mahdolliseksi tekoälylaskentaa tehostavien Helium-laajennusten ansiosta.

Kirjoittaja Eldar Sido toimii Renesas Electronicsilla Arm-pohjaiten mikro-ohjaimien tuotemarkkinoinnissa. Eldar on innostunut tekoälyn tuomisesta mikro-ohjainpiireille. Hän on valmistunut elektroniikkainsinööriksi Tokion yliopistosta. Eldarilla on myös elektroniikkainsinöörin tutkinto Sharjahin Amerikkalaisesta yliopistosta Yhdistyneissä Arabiemiirikunnissa.

Nyt halutaan merkittävästi lisätä kehittyneitä koneoppimisen (ML) ja digitaalisen signaalinkäsittelyn (DSP) toimintoja rajallisen kapasiteetin sulautettuihin laitteisiin. Sulautettujen ohjelmistojen kehittäjät törmäävät nykyisiä mikro-ohjaimia käyttäessään moniin haasteisiin yrittäessään puristaa yhä enemmän jaksokohtaista suorituskykyä vastatakseen suorituskykyvaatimuksiin tai valitsevat sitten käyttöönsä mieluummin suorituskykyisiä prosessoreita kuten Cortex-A. Kumpikaan valinta ei kuitenkaan pärjää kustannus-hyötyarvioinnissa, sillä niiden käyttö kasvattaa kustannuksia ja pidentää tuotekehitysaikaa. On siis olemassa selvä tarve tehokkaalle deterministisesti toimivalle mikro-ohjaimelle, jonka suoritinydin pystyy vastaamaan mainittuihin haasteisiin ja niiden lisäksi myös odotuksiin, joita mikro-ohjaimilta tulevaisuudessa edellytetään.

Viimeisimpänä mikro-ohjaimen ytimenä markkinoille on tullut Arm Cortex-M85. Tämä uusinta teknologiaa edustava yleiskäyttöinen ydin on suunniteltu täyttämään TinyML-koneoppimisen ja kehittyneen signaaliprosessoinnin vaatimukset. Se perustuu 32-bittiseen Armv8.1-M-arkkitehtuuriin, joka soveltuu hyvää suorituskykyä ja energiatehokkuutta tarjoaviin ratkaisuihin sulautetuissa järjestelmissä. Armin uusinta Helium-tekniikkaa ja M-ydinten vektorilaajennuskäskyjä (MVE) hyödyntämällä saadaan merkittävä parannus ML/DSP-sovelluksiin. Liukulukuyksikkö (FPU) ja laaja DSP-käskykanta puolestaan mahdollistavat sen, että CM85-ydin pystyy helposti käsittelemään paljon laskentaa vaativia TinyML:n asettamia haasteita.

Tässä artikkelissa tarkastellaan lähemmin Helium-tekniikan ominaisuuksia, sen tarjoamia mahdollisuuksia ja muita CM85-ytimeen saatavilla olevia ominaisuuksia, joiden ansiosta se eroaa muista markkinoilla olevista mikro-ohjaimista. Käsittelemme myös CM85-pohjaisia tekoälydemoja, joita Renesas Electronics esitteli Embedded World 2023 -näyttelyssä.

Mikä ihmeen Helium-VME?

MVE Helium -tekniikka on mikroarkkitehtuurilaajennus Armv8.1-M-arkkitehtuurin mukaisiin CM85- ja CM55-ytimiin. Cortex-A-prosessorien Neon-tekniikan tapaan Helium on SIMD-tyyppinen arkkitehtuurielementti, joka korvaa alemman ja keskitason erilliset DSP-ytimet ja mahdollistaa sirulla tapahtuvan prosessoinnin. Sen sijaan, että Neon olisi vain portttu uudelleen, Helium on kehitetty täysin uudelta pohjalta pienempiin sirukokoihin sopivaksi. Se tukee useampia datatyyppejä ja sen käskykanta tukee Neonin käskykannasta poiketen pienen ylikuormituksen haarautumista ja ennakointia. Helium käsittää 8 vektorirekisteriä uudelleen käyttämällä tavallisia FPU-rekistereitä vektorirekistereinä, joista kukin on leveydeltään 128 bittiä.

Heliumin tavoitteena on parantaa yleisten AI/ML- ja DSP-ytimien suorituskykyä ratkaisemalla eräitä yleisiä suorituskykyä rajoittavia ongelmakohtia seuraavassa lueteltavien ominaisuuksien avulla:

Limitetty liukuhihnoitus: Helium koostuu 8 vektorirekisteristä, joiden pituus on 128 bittiä ja jotka jakautuvat 4 neljännekseen (Q) eli biittiin (”beats”), joiden leveys on 32 bittiä. Mahdollisimman hyvän suorituskyvyn takaamiseksi Helium käyttää hyväksi vektorien ketjuttamista siten, että vektorikuormituksen ja vektori-MAC:n limitettyjä liukuhihnoja suoritetaan rinnakkain kuvan 1 mukaisesti. Kullakin kellojaksolla limitetyt liukuhihnat (fp) suorittavat MAC:n edellä ladatulle ”biitille” samalla kun ladataan seuraavaa ”biittiä”. Cortex-M85 on 64-bittinen kaksoisbiitin datareitti eli se suorittaa 2 jaksoa 128 bitillä. Tätä limitettyä prosessia nimitetään biittiseksi (”beatwise”) suorittamiseksi [1][2].

Kuva 1: Helium-tekniikan ”biittinen” suorittaminen.

Jokainen biitti voi jakautua edelleen ja käsitellä eri datatyyppejä tehokkaasti kullakin kellojaksolla seuraavasti:

  • 2xQ31/int32
  • 4xQ15/int16
  • 8xQ7/int8
  • 2xfp32
  • 4xfp16

Datatyypit: Jotta CM85:ttä voitaisiin käyttää erilaisissa sovelluksissa, se tukee monenlaisia vektoridatatyyppejä seuraavasti [1]:

  • Vektori 8-bittinen kokonais-/kiinteän pilkun luku, jota käytetään paljon kvantisoiduissa ML-malleissa ja joka ei yleensä ole käytettävissä matalan ja keskitason DSP:issä.
  • Vektori 16-bittinen kokonais-/kiinteän pilkun luku
  • Vektori 32-bittinen kokonais-/kiinteän pilkun luku
  • Vektori 16-bittinen puolitarkkuuden liukuvan pilkun luku, jota käytetään reaaliaikaisen datan esikäsittelyssä esimerkiksi, kun tunnistussovellus sallii suuren dynaamisen alueen hyödyntämisen vaikka vasta puolet käsittelyvaatimuksista on täytetty. Tämä piirre on ainoastaan M8.1-arkkitehtuurin mukaisissa CM-ytimissä.
  • Vektori 32-bittinen yksinkertaisen tarkkuuden liukuvan pilkun luku

Helium tukee luonnollisesti myös kokonais- ja liukulukujen kompleksiarvon prosessointia, jolloin mahdollistuu tehokas kompleksilukujen prosessointi, mikä on yleisesti käytössä signaalinkäsittelyssä (esimerkiksi FFT:ssä).

Haarautumisen ennustaminen/silmukoinnin optimointi: Kuten aikaisemmin jo mainittiin Helium tuo DSP-laskentaa nopeuttaakseen lisäyksenä mukaan joukon käskyjä, kuten pienen ylikuormituksen haarautumistoiminnon, joka nopeuttaa ohjaussilmukoita tallentamalla välimuistiin ensimmäisen ja viimeisimmän käskyn ja suorittamalla ainoastaan pääsilmukan myöhemmin tehtävillä iteroinneilla. Kaistan perustaminen (predikaatio) on toinen hyödyllinen laajennus, joka tukee ehdollisia suoritusvaiheita ja käsittelee rajatapauksia sellaisia kuten 4:llä jaottomia vektorikaistoja, ja jonka laajennuksen tuomat käskyt lisäävät suorituskykyä samaan tapaan kuin DSP:n nollaylikuormituksen silmukan (zero-overhead-loop) tuki [1][3][6].

Laajennetut muistinhakukäskyt: Lisätyt käskykannat, kuten limityksen asetuksen ja purun lataus- ja tallennuskäskyt 2,4 hypyillä, tehostavat DSP- ja kuvankäsittelyä käytettäessä erilaisia dataformaatteja kuten kuvadataa (esim. RGB) tai audiodataa. Toinen käskykanta on hajottavat ja kokoavat osoitusmuodot bitin käänteisen osoitteen muodostamiseen ja emulointiin kiertävässä osoitteenmuodostuksessa, jota käytetään DSP:ssä, mikä on yleinen signaalinkäsittelyn sovelluksissa kuten FFT:ssä. CM85 pitää sisällään myös TCM-muistia (tightly coupled memory) hyvin nopeita reaaliaikaisia vasteita varten ja AXI-väylän suurta muistikaistaa vaativiin sovelluksiin, joissa on välimuistit optimoimassa hitaampien, ei-determinististen sovellusten suorituskykyä [1][3][4][5].

Cortex-M85

Taulukossa 1 luetellaan edistyneimmän Helium MVE -pohjaisen Cortex-M-ytimen CM85:n lisäksi muiden ytimien ominaisuuksia.

Taulukko 1: CM7-, CM55- ja CM85-ytimien välinen vertailu.

Muihin Cortex-M-ytimiin verrattuna Cortex-M85-ydin sisältää myös uusia ja laajennettuja turvaominaisuuksia kuten osoittimen autentikoinnin ja haarautumiskohteen identifioinnin (PABTI), Arm Trustzone -turvan laajennukset, mikroprosessoriyksikön PXN:n (Privileged eXecute Never) ja etuoikeudettomat virheenkorjauksen laajennukset (DUE, Unprivileged Debug Extension), joka mahdollistaa PSA:n sertifioidun tason 2 saavuttamisen, minkä ansiosta se soveltuu erinomaisesti turvallisuutta korostaviin sovelluksiin kuten teollisuuden ohjausjärjestelmiin ja sairaalalaitteisiin.

Vertailutestaukset

Kaikilla ominaisuuksilla varustettu CM85 asemoituu empiiristen näyttöjen kuten teollisuusstandardien mukaisten testausten tai eri ytimillä tehtyjen vertailutestien perusteella tehokkaimpien mikroprosessoriytimien joukkoon. Esimerkiksi taulukossa 1 esitettyjen CoreMarks- ja DMIP-arvojen perusteella nähdään, että skalaarinen parannus on saavutettu uusien mikroarkkitehtuurien ominaisuuksilla, joihin kuuluvat laajennettu muistijärjestelmä, parannettu haarautumisen ennakointi ja optimoitu kaksoisbiitti kullakin kellojaksolla (dual issue).

Kuten kuvassa 2 on nähtävissä, Helium-tekniikan ansiosta CM85-ydin hakkaa suorituskyvyssä CM7-ytimen nelinkertaisesti AI/ML-suorituskyvyssä ja lisätyn mikroarkkitehtuurin ansiosta 20 prosentilla CM55-ytimen suorituskyvyn.

Kuva 2: CM85:n, CM7:n ja CM55:n suorituskyvyn lisäykset [Lähde: Arm].

Helium-tekniikan käyttö mahdollistaa todellakin merkittävän lisän suorituskykyyn ja vektoritasolla se voi edelleen parantaa yksittäisen ML-kernelin suorituskykyä ilman MVE:tä olevaan laitteeseen verrattuna kuvan 3a mukaisesti, jolloin täysin kytketyn kerroksen prosessoinnin tuloksena on saatavissa merkittävä suorituskykylisä Helium MVE:n ansiosta. Standardikerneleillä varustettujen MVE:n kanssa ja ilman MVE:tä olevien laitteiden DSP-suorituskyvyille kuten nopealle Fourier-muunnokselle (FFT) ja ei-rekursiiviselle suodatukselle (FIR) saadaan kuva 3b mukaisesti liukulukuyksikölle 57 ja 64 prosentin teholisät, ja vielä merkittävämpi tehonlisä saadaan kokonaislukulaskennalle, koska MVE luontaisesti tukee monenlaisia datatyyppejä.

Kuva 3: MVE:llä varustettujen ja ilman MVE:tä olevien laitteiden välinen vertailu. (a) Arm-kääntimellä AC6.15 varustetun CMSIS-NN:n keskimääräinen suorituskyky täysin kytketyllä kerroksella. (b) Arm-kääntimellä AC6.16 (normaali suorituskyky) varustetun CMSIS-FFT&FIR:n suorituskyky. [Lähde: Arm]

Kuvasta 4 nähdään, että sadoilla uusilla käskykannoilla mukaan lukien ytimen kuvankäsittelytehoa lisäävät käskyt varustetun CM85:n (Helium-laite Arm 2D-kirjastossa) suorituskyky on lähes neljä kertaa parempi kuin CM7-ytimen.

Kuva 4: Arm 2D-kirjaston sulautetun syvänäytön suorituskyky on nelinkertainen CM85-ytimellä verrattuna CM7-ytimeen [Lähde: Arm].

Tekoälydemoja konenäkösovelluksiin

Cortex-M85 -ytimen merkittävä suorituskyvyn lisäys muihin Cortex-M-ytimiin nähden oli esillä Embedded World ’23 -näyttelyn demonstraatioissa, joissa Armin CM85-partneri Renesas Electronics esitteli tekoälyn käyttöä konenäkösovelluksessa ja moottorin ohjauksen ennakoivan vianhallinnan sovellusta. Nämä ovat edelleen sovitettavissa moniin erilaisiin käyttökohteisiin.

Demo ihmisten tunnistamisesta

Yhdessä konenäkösovelluksia kehittävän Plumerain kanssa kehitetty ihmisten tunnistussovellus tunnistaa, jäljittää ja laskee eri asennoissa olevia ihmisiä vaihtelevissa valaistus- ja ympäristöolosuhteissa. Tästä voidaan päätellä, että merkittävä suorituskyvyn lisäys Cortex-M-ytimiin verrattuna avaa ovia yhä edistyneimmille Cortex-A-ytimiin pohjautuville käyttökohteille kuten ihmisten jäljitykseen. Jaksokohtainen 3,7-kertainen lisäys on havaittu Cortex-M7-ytimeen verrattuna ja vielä suurempia lisäyksiä muihin ytimiin verrattuna.

Kuva 5: Henkilön tunnistamisdemo esiteltiin Embedded World ’23 -näyttelyssä. Demossa osoitettiin, että CM7-ytimeen verrattuna saavutettiin 3,7-kertainen lisäys ajettaessa samaa Plumerain konenäkö-tekoälyliukuhihnaa.

Demo moottorin ohjauksen vianilmaisusta

Toinen näyttelyssä esitelty demo koski ennakoivaan moottorin ohjauksen vianilmaisuun liittyvää käyttökohdetta, joka on sovitettavissa moniin erilaisiin teollisuussovelluksiin. Shunttivirtaa hyödyntämällä demomalli pystyy ennakoimaan kuinka paljon moottorin säädöt on pielessä (lisäämällä moottorikortille kohdistuvaa voimaa) ja demoa ohjattiin Renesasin kehittämällä käyttöliittymällä.

Kuva 6: CM85-ytimellä toteutettu ennakoivan moottorin ohjauksen vianhallinnan demo. Siinä osoitettiin 5,39-kertainen jaksokohtainen tehonlisä CM7-ytimellä toteutettuun verrattuna, kun alustana molemmissa käytettiin samaa CNN-mallia. Jaksokohtainen lisäys oli 3-kertainen FFT-muunnoksessa kiinteän pilkun formaatissa ja 2,07-kertainen käytettäessä FFT-muunnoksessa liukulukualgoritmia.

Seuraavassa käyttötapauksessa, jossa AI-malli perustui pääasiassa konvoluutioihin, suorituskyvyn lisäys oli merkittävästi suurempi. DSP-sovelluksissa saatu lisäys osoittaa, että Helium MVE:llä varustetulla CM85:llä voidaan korvata ratkaisuja, jotka nojaavat alemman tai keskitason DSP-ytimillä varustettuihin mikro-ohjainyksiköihin.

Yhteenveto

Yhteenvetona voidaan todeta, että Helium-tekniikalla varustettu CM85-ydin nopeuttaa merkittävästi AI/ML- ja DSP-laskentaa, mikä parantaa suorituskykyä haarautumisen ennakoinnissa, laajennetussa muistinhaussa, rinnakkainajossa, uusien DSP-käskyjen lisäämisessä, uusien datatyyppien tukemisessa ja kompleksilaskennan luontaisessa tuessa. CM85-ydin soveltuu myös hyvin tehostamaan skalaarista suorituskykyä ja jättää varjoonsa muut Cortex-M-sarjan ytimet, joten se on oiva valinta monimutkaisiin prosessointitehtäviin. Embedded World ’23 -näyttelyssä esitettyjen demojen menestyksen myötä Renesas Electronics aikoo jatkaa hyvin edennyttä yhteistyötä Armin kanssa ja tavoitteena on tuoda markkinoille CM85-ytimeen perustuvia käyttötapauksia, jotka ovat aiemmin olleet mahdottomia toteuttaa mikro-ohjaimilla.

Viitteet

[1] Yui, J. (2020), Blending DSP and ML features into a low-power general-purpose processor – how far can we go? [white paper].*blending-dsp-and-ml-features-into-a-low-power-general-purpose-processor.pdf (windows.net)

[2]Grocutt, T.(2019), Making Helium: Why not just add Neon? (1/4)[blog], Making Helium: Why Not Just Add Neon? - Research Articles - Research Collaboration and Enablement - Arm Community

[3] Yui, J. (2020), Introduction to Armv8.1-M architecture [white paper], introduction-to-armv8-1-m-architecture.pdf (windows.net)

[4] Grocutt, T.(2019), Making Helium: Sudoku, registers and rabbits (2/4) [blog], Making Helium: Sudoku, registers and rabbits - Research Articles - Research Collaboration and Enablement - Arm Community

[5] Botman, F.(2019), Making Helium: Going around in circles (3/4)[blog], Making Helium: Going around in circles - Research Articles - Research Collaboration and Enablement - Arm Community

[6] Grocutt, T.(2019), Making Helium: Bringing Amdahl's law to heel (4/4) [blog], Making Helium: Bringing Amdahl's law to heel - Research Articles - Research Collaboration and Enablement - Arm Community

[7] Menasveta, T.(2022), Introducing Cortex-M85: pushing the boundaries of performance and security for microcontrollers [blog], Cortex-M85: Highest Performing Cortex-M Processor ever - Internet of Things (IoT) blog - Arm Community blogs - Arm Community

MORE NEWS

Avant alkaa ohjata kiinteistöjen sähköä pilvestä

Ylöjärveläinen Avant Power laajentaa toimintaansa akkuteknologiasta energiajärjestelmien älykkääseen ohjaukseen. Yhtiö esittelee ensi viikolla Tampereen Energiamessuilla OptiGrid Cloud -pilvipalvelun, jonka avulla yritykset voivat hyödyntää sähköliittymiensä kapasiteettia tehokkaammin ilman liittymän kasvattamista.

Erillinen satelliittimodeemi voi jäädä historiaan

Satelliittiyhteyden lisääminen IoT-laitteeseen ei välttämättä enää edellytä erillistä satelliittimodeemia. Altair Semiconductor integroi Iridiumin satelliittiyhteydet suoraan kahteen IoT-piirisarjaansa. Ratkaisu mahdollistaa sekä maanpäällisten matkapuhelinverkkojen että satelliittiverkon käytön samalla piirialustalla.

GaN valtaa alaa 48 voltin tehonsyötössä

Gallium­nitridi eli GaN haastaa perinteiset piitransistorit myös pienjännitteisessä tehonmuunnoksessa. Renesas on esitellyt ensimmäiset 100 voltin GaN-tehotransistorinsa, jotka on suunnattu erityisesti tekoälypalvelimien 48 voltin tehonsyöttöön, robotiikkaan ja teollisuuden moottoriohjaukseen.

Reaaliaikainen moottorinsäätö irrotetaan prosessorin tehtävistä

ETN - Technical articleHumanoidirobottien servokäyttöjen on ohjattava nivelten liikkeitä tarkasti ja nopeasti. Samalla niiden mikro-ohjaimilta vaaditaan yhä enemmän tiedonsiirtoa, diagnostiikkaa ja muita järjestelmätason toimintoja. Ratkaisuna on erottaa aikakriittinen moottorinsäätö muista prosessorin tehtävistä ja siirtää se erillisen laitteiston hoidettavaksi.

C-kieli ei suostu väistymään

Yli 50 vuotta vanha C-kieli vahvistaa asemiaan maailman suosituimpien ohjelmointikielten joukossa. Lokakuun Tiobe-indeksissä C lukema nousi 11,33 prosenttiin, mikä on yli kaksi prosenttiyksikköä enemmän kuin vuotta aiemmin. Python jatkaa ylivoimaisena ykkösenä, mutta C pitää tiukasti kiinni toisesta sijastaan.

Suomalaisverkko ohjaa jo puolta miljoonaa älylukkoa

Tamperelaisen Wirepasin kehittämällä mesh-verkkotekniikalla toimivia älylukkoja on asennettu jo puoli miljoonaa eri puolille maailmaa. Amerikkalaisen Janus Internationalin Nokē-lukot osoittavat, miten hajautettu langaton verkko soveltuu suurten laitemäärien hallintaan ilman raskasta verkkoinfrastruktuuria.

6G-yhteys toimii jo 135 gigahertsillä

Japanilainen Murata ja belgialainen tutkimuslaitos imec ovat kehittäneet antennimoduulin, jolla on onnistuttu toteuttamaan langaton yhteys 135 gigahertsin taajuudella. Tuleviin 6G-järjestelmiin tarkoitettu moduuli tukee jopa kahdeksan gigahertsin kaistanleveyttä ja ohjaa radiosignaalia kahdessa ulottuvuudessa.

Apple ratkaisi ongelman, jota ei ole

Apple esitteli tällä viikolla HomeView'n, uuden tekoälyllä varustetun älykodin ohjauskeskuksen. Se osaa näyttää kalenterin, soittaa musiikkia, välittää videopuheluita ja ohjata kodin laitteita. Kaikki kuulostaa hienolta, mutta yksi kysymys jää vastaamatta: miksi tällaista laitetta ylipäätään tarvitaan?

Copilot ajaa jatkossa Microsoftin omilla prosessoreilla

Microsoft aikoo siirtää Copilotin ja muiden tekoälypalvelujensa päättelylaskennan ensisijaisesti omille Maia-prosessoreilleen. Ensi vuonna käyttöön tuleva Maia 300 valmistetaan TSMC kahden nanometrin tekniikalla, ja Microsoft lupaa sen tuottavan 40 prosenttia enemmän tekoälyn tokeneita megawattia kohti kuin johtavat GPU-pohjaiset järjestelmät.

Avaruuden prosessorit tarvitsevat jo 20 ampeerin virtalähteitä

Satelliittien ja muiden avaruusalusten laskentateho kasvaa nopeasti. Tehokkaat FPGA-piirit ja prosessorit tarvitsevat yhä suurempia virtoja, vaikka niiden käyttöjännitteet pysyvät pieninä. Microchip vastaa kehitykseen uudella GaN-pohjaisella DC/DC-muuntimella, joka pystyy syöttämään jopa 20 ampeerin jatkuvan virran.

Uusi anturi mittaa satojen ampeerien virtoja ilman mittausvastusta

Infineon on esitellyt uuden virta-anturin, joka soveltuu jopa satojen ampeerien virtojen mittaamiseen pienikokoisissa elektroniikkalaitteissa. XENSIV TLI5572 hyödyntää magneettista TMR-tekniikkaa, jonka ansiosta perinteinen shunttivastus ja siihen liittyvä vahvistinpiiri voidaan jättää pois. Ratkaisu on suunnattu erityisesti robotiikkaan, akkukäyttöisiin työkaluihin ja droneihin.

Tekoälyn tietoturva alkaa jo muistipiiristä

ETN - Technical articleTekoälymallia voidaan manipuloida muuttamalla sen käyttämää dataa tai ohjelmakoodia. Erityisen hankalaksi ongelma muodostuu verkon reunalla, jossa tekoälyä suoritetaan yhä useammin itsenäisissä laitteissa. Winbondin Secure Flash -muistit tuovat suojauksen suoraan laitteistoon ja auttavat varmistamaan, ettei järjestelmä käynnistä luvattomasti muutettua koodia tai käytä manipuloitua dataa.

OnePlussan huippunopea uutuus ei tule Eurooppaan

OnePlus on julkistanut Kiinassa uuden OnePlus 16 -huippupuhelimensa, joka kuuluu teknisiltä ominaisuuksiltaan markkinoiden suorituskykyisimpiin Android-laitteisiin. Eurooppalaisille kuluttajille uutuus jää kuitenkin haaveeksi, sillä OnePlus vetäytyi kesällä Euroopan ja Yhdysvaltojen markkinoilta.

Ohjauskaappiin ei lopulta jää mitään

Teollisuuden koneautomaatio on perustunut vuosikymmeniä keskitettyihin ohjauskaappeihin, mutta nyt koko rakenne voidaan purkaa. – Erittäin kirjaimellisesti. Vario-X-ratkaisu on 100-prosenttisesti ohjauskeskukseton, eikä kaappiin jää mitään, sanoo Murrelektronikin Suomen toiminnoista vastaava toimitusjohtaja Kim Koskinen. Yhtiön kehittämä automaatioalusta mahdollistaa ohjauskaapin toimintojen siirtämisen koneen kentälle ja vapauttaa koneiden suunnittelun vanhan arkkitehtuurin rajoituksista.

6G-taajuuksien tehomittaus tarkentuu uudella tekniikalla

Rohde & Schwarz tuo markkinoille uuden termosähköisten anturien tuoteperheen, jolla voidaan mitata RF-tehoa tarkasti ja jäljitettävästi jopa 170 gigahertsin taajuuksilla. Uudet NTS-anturit on kehitetty vaativimpiin kalibrointisovelluksiin korvaamaan vanhoja termistoripohjaisia mittanormaaleja.

Nokia luopuu teollisuuden yksityisistä 5G-verkoista

Nokia myy teollisuuden yksityisiin 4G- ja 5G-verkkoihin sekä reunalaskentaan keskittyvän Enterprise Campus Edge (ECE) -liiketoimintansa saksalaiselle sijoitusyhtiö Aureliukselle. Kauppa merkitsee luopumista liiketoiminnasta, jota Nokia on viime vuosina kehittänyt osana teollisuuden digitalisaatiota ja automaatiota. Kaupan odotetaan toteutuvan vuoden 2027 ensimmäisellä puoliskolla.

Tekoäly alkaa suunnitella myös sulautettuja

Tekoälyavusteinen ohjelmointi on jo arkipäivää, mutta seuraavaksi tekoäly tulee mukaan myös sulautettujen laitteiden elektroniikkasuunnitteluun. Silicon Labs on esitellyt kehitystyökaluja, joiden avulla tekoälyagentit voivat hyödyntää piirikaavioita, komponenttien datalehtiä ja laitteiden vaatimusmäärittelyjä sekä havaita suunnitteluvirheitä jo ennen ensimmäisen piirilevyn valmistamista.

Sama anturi mittaa korkeuden vuoristossa ja syvyyden veden alla

STMicroelectronics on esitellyt uuden MEMS-paineanturin, joka soveltuu sekä korkeuden mittaamiseen vuoristossa että sukellussyvyyden mittaamiseen veden alla. LPS27DEWO yhdistää kaksi mittausaluetta samaan komponenttiin ja soveltuu erityisesti älykelloihin, älysormuksiin, urheilukameroihin ja muihin puettaviin laitteisiin.

Norjalainen radiopiiri on vienyt elektroniikan miljooniin koululuokkiin

Norjalaisen Nordic Semiconductorin langaton radiopiiri on ollut jo kymmenen vuoden ajan yksi maailman tunnetuimmista ohjelmoinnin opetusvälineistä. BBC micro:bit -kehitysalusta on tavoittanut arviolta 73,5 miljoonaa nuorta yli 85 maassa ja tutustuttanut kokonaisen sukupolven ohjelmointiin, elektroniikkaan ja langattomaan tiedonsiirtoon.

Kempower hakee akkuvarastosta lisää tehoa pikalataukseen

Sähköautojen pikalatauksen tehoa ei voida aina kasvattaa, koska sähköliittymän kapasiteetti tai paikallisen sähköverkon rajoitukset tulevat vastaan. Kempower ja Avant Power ryhtyvät kehittämään ratkaisua, jossa akkuenergiavarasto ja älykäs energianhallinta mahdollistavat suuremman lataustehon ilman sähköliittymän kallista vahvistamista.

41 42 19/10 20/10 # puffbox mobox till tme native
2026  # mobox för megabox
Oct Nov   # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Reaaliaikainen moottorinsäätö irrotetaan prosessorin tehtävistä

ETN - Technical articleHumanoidirobottien servokäyttöjen on ohjattava nivelten liikkeitä tarkasti ja nopeasti. Samalla niiden mikro-ohjaimilta vaaditaan yhä enemmän tiedonsiirtoa, diagnostiikkaa ja muita järjestelmätason toimintoja. Ratkaisuna on erottaa aikakriittinen moottorinsäätö muista prosessorin tehtävistä ja siirtää se erillisen laitteiston hoidettavaksi.

Lue lisää...

OPINION

Googlen jätti-investointi: aika on kypsä uudelle ydinvoimalle

Googlen 13 miljardin euron investointi Suomeen on valtava uutinen. Vielä suurempi uutinen saattaa kuitenkin olla se, mitä investointi kertoo Suomen sähköntarpeesta. Tekoäly tarvitsee sähköä. Paljon sähköä, tasaisesti ja ympäri vuorokauden.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Avant alkaa ohjata kiinteistöjen sähköä pilvestä
  • Erillinen satelliittimodeemi voi jäädä historiaan
  • GaN valtaa alaa 48 voltin tehonsyötössä
  • Reaaliaikainen moottorinsäätö irrotetaan prosessorin tehtävistä
  • C-kieli ei suostu väistymään

NEW PRODUCTS

  • Uusi anturi mittaa satojen ampeerien virtoja ilman mittausvastusta
  • Sama anturi mittaa korkeuden vuoristossa ja syvyyden veden alla
  • Robottikamera kutistuu – 2,2 mikrometrin pikseli näkee myös hämärässä
  • 160 watin teholähde kestää upotuksen veteen
  • Microchip korvaa kosketusnäyttöjä älykkäillä painikkeilla
 
 

Section Tapet