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 ルネサス エレクトロニクスは、ルネサス独自のAI(人工知能)推論アクセラレーター「DRP(Dynamically Reconfigurable Processor)-AI」を内蔵したMPU(マイクロプロセッサ)「RZ/Vシリーズ」*1、*2、*3の新製品として「RZ/V2MA」を発売し(図1)、その量産を始めたと2022年9月29日に発表した ニュースリリース 。DRP-AIを利用することで、CPUによるソフトウエア処理に比べて100倍の速度で推論を実行できるという。新製品は複数のカメラを接続できることが特徴だとする。

図1 「RZ/Vシリーズ」製品の主な仕様
図1 「RZ/Vシリーズ」製品の主な仕様
(画像:ルネサス エレクトロニクス)
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 新製品は、画像入力用にEthernetとUSB、PCI Expressインターフェースを備えており、遠隔にある複数カメラからの入力を可能にした(図2)。CPUは最大動作周波数が1GHzの2つの「Arm Cortex-A53」で構成する。DRI-AIを集積したことで、1TOPS/Wクラスの高電力効率で推論を実行できるという。物体検出の代表的なアルゴリズムである「TinyYoloV3」プログラム実行時には、52フレーム/秒の速度で処理可能とする。新製品には、ルールベースの各種画像処理の同時実行に向けて「OpenCVアクセラレーター」も集積した。AI処理可能なゲートウエー装置やビデオサーバー、セキュアーゲート、POS端末、ロボットアームなどのマシンビジョン機器の画像認識に、新製品は最適だという。

図2 「RZ/V2MA」の機能ブロック図
図2 「RZ/V2MA」の機能ブロック図
(画像:ルネサス エレクトロニクス)
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 ルネサスは今回、応用開発向けに、既存のソフトウエアツール「DRP-AI トランスレータ」に加えて、「DRP-AI TVM」の提供を開始した。これらのツールはいずれもAIモデルをDRP-AI用の実行形式に変換するツールである(図3)。同社によれば、前者のDRP-AIトランスレータは、DRP-AIの性能をより引き出せる潜在力を持つが、扱えるAIモデル形式がONNXに限られる。一方、後者のDRP-AI TVMは、対応可能なAIモデルが多く、DRP-AIとCPUの連係動作の実現も容易になる。ただし、ONNX形式では推論実行時の処理速度でDRP-AIトランスレータに及ばないことがあるという。現在、DRP-AI TVMはONNX形式とPyTorch形式のAIモデルをサポートしており、今後、Tensorflow形式のAIモデルも扱えるようになるとする。なおDRP-AI TVMでは、オープンソース深層学習コンパイラー「Apache TVM」ベースのEdgeCortix(東京・渋谷区)のコンパイラーフレームワーク「MERA」を活用している。

図3 「DRP-AI TVM」と「DRP-AI トランスレータ」の違い
図3 「DRP-AI TVM」と「DRP-AI トランスレータ」の違い
DRP-AI TVMは扱えるAIモデル形式が多い。DRP-AIトランスレータは推論実行時の処理速度が高い。現在DRP-AI TVMが利用できるのは新製品のRZ/V2MAのみだが、2023年3月中には既存の「RZ/V2L」や「RZ/V2M」でも利用可能になる予定である(画像:ルネサス エレクトロニクス)
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 ルネサスは、新製品のRZ/V2MAを含む検証済みレファレンス設計(同社のいう、ウィニング・コンビネーション)をとして「ビジョンAIゲートウェイソリューション」を開発した。このレファレンス設計では、カメラから入力した画像に対する物体の検知や認識、およびその結果の無線送信が可能である(図4)。RZ/V2MAを搭載した評価ボードキット「RZ/V2MA Evaluation Board Kit」は、シマフジ電機(東京・大田区)が発売した(図5)。またアムニモ(東京・武蔵野市)は、同社が開発中のAI機能付きエッジ向けコンピューター「AIエッジゲートウェイAX11」(図6)にRZ/V2MAを採用したことを発表している ニュースリリース

図4 「ビジョンAIゲートウェイソリューション」の機能ブロック図
図4 「ビジョンAIゲートウェイソリューション」の機能ブロック図
新製品のRZ/V2MAに加えて、パワーマネジメントICやクロックジェネレータIC、Wi-Fi/Bluetooth/LTE通信モジュールなどのルネサス製品(濃い青色地のブロック)が含まれる(画像:ルネサス エレクトロニクス)
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図5 評価ボードキット「RZ/V2MA Evaluation Board Kit」
図5 評価ボードキット「RZ/V2MA Evaluation Board Kit」
(写真:シマフジ電機)
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図6 開発中の「AIエッジゲートウェイAX11」のイメージ
図6 開発中の「AIエッジゲートウェイAX11」のイメージ
(画像:アムニモ)
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