Renesas Electronics

Demos zeigen die Leistungsfähigkeit von Cortex-M85

14. März 2023, 9:00 Uhr | Iris Stroh

Renesas Electronics zeigt auf seinem Messestand (Halle 1/234) die ersten KI- und ML-Live-Demos auf einer Cortex-M85 MCU, die zeigen, welche Leistungssteigerungen bei KI/ML-Anwendungen mit dem Cortex-M85-Kern und der Helium-Technologie möglich sind.

Im vergangenen Jahr auf der embedded world 2022 war Renesas das erste Unternehmen, das funktionsfähiges Silizium auf Basis des Arm Cortex-M85-Prozessors vorstellte. In diesem präsentiert das Unternehmen anspruchsvolle KI-Anwendungsfälle auf Basis des Prozessorkerns. Die erste Demo zeigt eine Anwendung zur Personenerkennung, die in Zusammenarbeit mit Plumerai, einem führenden Unternehmen im Bereich der künstlichen Intelligenz, entwickelt wurde. Sie identifiziert und erfasst Personen im Kamerabild bei unterschiedlichen Licht- und Umgebungsbedingungen. Die kompakten und effizienten TinyML-Modelle, die in dieser Anwendung zum Einsatz kommen, ermöglichen kostengünstige und stromsparende KI-Lösungen für eine breite Palette von IoT-Implementierungen. Die zweite Demo zeigt einen Anwendungsfall zur vorausschauenden Wartung von Motorsteuerungen mit einer KI-basierten Anwendung zur Erkennung unsymmetrischer Lasten. Sie nutzt Tensorflow Lite für Mikrocontroller mit CMSIS-NN.

Mit einer Leistung von über 6 CoreMark/MHz ermöglicht der Cortex-M85 anspruchsvolle IoT-Anwendungen, die höchste Rechenleistung und DSP- oder ML-Fähigkeiten erfordern. Dies alles wird auf einem einzigen, einfach zu programmierenden Cortex-M-Prozessor realisiert. Der Cortex-M85-Prozessor verfügt über die Helium-Technologie. Hierbei handelt es sich um die M-Profile Vector Extension von Arm, die als Teil der Armv8.1M-Architektur verfügbar ist. Sie sorgt für einen erheblichen Leistungszuwachs bei Anwendungen für maschinelles Lernen (ML) und digitale Signalverarbeitung (DSP). Damit lassen sich rechenintensive Anwendungen wie Endpoint AI beschleunigen. Beide Demos zeigen den Leistungszuwachs, der durch den Einsatz dieser Technologie in KI-Anwendungen möglich ist. Cortex-M-Merkmale wie deterministischer Betrieb, kurze Interrupt-Reaktionszeit und erstklassige Low-Power-Unterstützung sind beim Cortex-M85 ohne Kompromisse gegeben. Roeland Nusselder, CEO von Plumerai, erklärt. »Die Helium-Technologie von Arm, die auf den neuen RA-MCUs mit Cortex-M85-Kern unterstützt wird, beschleunigt die Inferenz-Engine von Plumerai erheblich. Diese Leistungssteigerung ermöglicht es unseren Kunden, umfassendere und genauere Versionen von der People Detection AI von Plumerai zu nutzen, zusätzliche Produktfunktionen hinzuzufügen und die Batterielebensdauer zu verlängern.«

Der neue Cortex-M85-Kern unterstützt die TrustZone-Technologie von Arm für den Schutz von Secure Assets. In Kombination mit TrustZone bieten die integrierte Krypto-Engine von Renesas, die unveränderbare Speicherfunktion, die Schlüsselverwaltung und der Manipulationsschutz gegen DPA/SPA-Seitenkanalangriffe eine umfassende und vollständig integrierte Secure-Element-Funktionalität. Die Armv8-M-Architektur stellt außerdem die Security-Erweiterung PAC/BTI (Pointer Authentication/Branch Target Identification) bereit. Hierbei handelt es sich um ein neues Architektur-Feature mit verbessertem Schutz vor Software-Angriffen. Es trägt dazu bei, die Zertifizierung PSA Certified Level 2 zu erreichen.

Renesas wird den neuen Arm-Prozessor in seine RA-MCU-Familie (Renesas Advanced) integrieren. Das Flexible Software Package (FSP) von Renesas unterstützt die neuen, auf dem Cortex-M85-Kern basierenden RA-MCUs. Das FSP ermöglicht eine schnellere Anwendungsentwicklung, indem es die gesamte erforderliche Infrastruktursoftware bereitstellt. Hierzu gehören mehrere RTOS, BSP, Peripherie-Treiber, Middleware, Connectivity-, Netzwerk- und Security-Stacks sowie Referenzsoftware für den Aufbau komplexer KI-, Motorsteuerungs- und Grafiklösungen. Anwender können ihren eigenen Legacy-Code und das RTOS ihrer Wahl in das FSP integrieren und sind so bei der Anwendungsentwicklung vollkommen flexibel. Der Einsatz des FSP erleichtert die Migration bestehender Designs auf die neuen RA-Bausteine.

Renesas zeigt die Demos auf seinem Messestand in Halle 1, Stand 234.