Get Started Edge AI with K210
เริ่มง่าย ๆ กับ AI บน Embedded System 😆
Embedded System เป็นอีกหนึ่งรูปแบบการใช้งานที่มีความต้องการใช้ AI ในการประมวลผลสิ่งต่างๆ ทั้งความต้องการในการใช้พลังงานที่ต่ำ ราคาที่ถูกเหมาะแก่การผลิตจำนวนมาก พลังในการประมวลผลที่มีความเหมาะสมเพียงพอ จากที่กล่าวมานั้นก็แทบจะดูเหมือนว่ามันจะเป็นไปไม่ได้เลย นั่นก็เพราะว่าส่วนใหญ่ในโลกของระบบสมองกลฝังตัวนั้น การที่จะหาจุดสมดุลของการออกแบบนั้นเป็นเรื่องที่ช่างท้าทายเสียเหลือเกิน คุณสามารถเลือกฮาร์ดแวร์ที่ราคาถูกและกินพลังงานต่ำ คุณก็อาจจะไม่ได้พลังการประมวลผลที่เหมาะสม หากคุณเลือกระบบที่มีการประมวลผลที่สูงราคาถูก ก็อาจจะเจอกับฮาร์ดแวร์ที่มีความร้อนสูงและไม่มีเสถียรภาพ แต่ถึงคุณจะเลือกฮาร์ดแวร์ที่มีประสิทธิภาพสูง สามารถประมวลผลได้อย่างฉลาดซับซ้อน อาจจะต้องเผชิญกับราคาของฮาร์ดแวร์ที่สูงจนไม่สามารถที่จะผลิตได้เป็นจำนวนมาก ซึ่งข้อจำกัดนี่เองเกิดขึ้นมาจากที่ระบบที่เป็นฮาร์ดแวร์ ที่จะต้องรอให้ผู้ผลิตนั้น สร้างฮาร์ดแวร์เฉพาะเจาะจงบางอย่างเพื่อที่จะเหมาะสมกับงานใดๆงานหนึ่ง และในโลกของ Edge AI นั้นก็ไม่มีข้อยกเว้น
What is Kendryte K210?
จนกระทั่งการปรากฏตัวของ Kendryte K210 ชิปประมวลผลปัญญาประดิษฐ์จากบริษัท Canaan จากประเทศจีนซึ่งทะลายข้อจำกัดแรกของฮาร์ดแวร์ประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ทั่วไปที่มีราคาสูง ให้มีราคาต่ำและเหมาะสมเพียงพอต่อการผลิตจำนวนมาก แต่ไม่เพียงเท่านั้น K210 ยังเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่มาพร้อมกับหน่วยเร่งความเร็วการประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ KPU สามารถทำการประมวลผล convolutional neural network operations ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และไม่ใช่เรื่องของการกินพลังงานที่ต่ำเพียงอย่างเดียวเท่านั้น ตัวเร่งความเร็วการประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ของไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวนี้นั้นยังมีพลังการประมวลผลถึง 0.8 TOPS
Performance
- CPU: RISC-V Dual Core 64bit, with FPU
- Image Recognition: QVGA@60fps/VGA@30fps
- Audio: Microphone array (8 mics)
- Unique programmable IO array for more flexible product design
- convolutional artificial neural network hardware accelerator KPU, high performance convolution artificial neural network operation
Security
- Advanced encryption standard (AES) hardware accelerator
- One time programmable (OTP) ROMSHA256
Power Consumption
- Power consumption of typical application scenarios < 1W
- Power consumption of chip < 300mW
- TSMC 28nm advanced process, temperature range -40 ° C to 125 ° C, stable and reliable
Expansibility
- OS: FreeRTOS
- NN Model: TinyYOLOv2 (after pruned)
- DNN Framework: TensorFlow/Keras/Darknet
- Peripherals FPIOA/UART/GPIO/SPI/I²C/I²S/WDT/TIMER/RTC, etc.
- 3.3V/1.8V dual voltage support, no level shifting, cost saving
แล้วเราทำอะไรกับมันได้บ้าง?
คุณต้องไม่เชื่อแน่นอนว่าคุณสามารถทำอะไรกับชิปตัวเล็กๆตัวนี้ได้บ้าง เนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวนี้ถูกออกแบบมาเพื่อการกินพลังงานต่ำและการประมวลผลแบบทำงานตลอดเวลาดังนั้นทุก Application ของปัญญาประดิษฐ์ที่คุณ ออกนั้นจะสามารถถูกแปลงให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสมก่อนที่จะมาใช้กับตัวไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ได้เกือบทุกกรณี
Machine Vision
With machine vision capabilities, the Kendryte K210 is a zero-threshold machine vision embedded solution. It can perform convolutional neural network calculations in low power situations.
- General target detection based on Convolutional Neural Network
- Image Classification based on Convolutional Neural Network
- Face detection and face recognition
- Get the size and coordinates of the detected target in real time
- Get the type of detected target in real time
Machine hearing
The Kendryte K210 has machine hearing capabilities. The chip comes with a high-performance microphone array audio processor for real-time source orientation and beamforming.
- Sound source orientation
- Sound field imaging
- Beamforming
- Voice wake up
- Speech Recognition
แล้วเราจะหามาเล่นได้ยังไง?
ณ. ปัจจุบันในท้องตลาดบ้านเราและทั่วโลกตอนนี้มีบอร์ดของ k210 ออกจำหน่ายอีกหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นในลักษณะของ arduino compatible หรือ รูปแบบของบอร์ดที่เป็น Raspberry Pi compatible หรือแม้กระทั่งบอกที่เป็น Standard อารมณ์ต่างๆซึ่งสามารถใช้งานได้ด้วยตัวของมันเอง ยังไม่รับบอร์ดรูปแบบอื่นอีกเช่นบอร์ดเสริมสำหรับ pci-express ที่เอาไว้ใส่ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทั่วไป เราลองมาดูตัวอย่างของบอร์ดที่มีขายในท้องตลาดกัน
