Arm Cortex-M52 permite levar IA a dispositivos IoT de baixo custo

Um processador de pequenas dimensões com recursos aprimorados de Inteligência Artificial (IA) para dispositivos de Internet das Coisas (IoT) de baixo custo é o mais recente integrante do portfólio Cortex-Mda Arm.

Segundo a Arm, o novo Cortex-M52 vem atender à crescente demanda de parceiros por mais recursos de Machine Learning (ML, aprendizado de máquina) e fluxos de desenvolvimento mais simples para que tenham mais agilidade para inovar e ampliar suas escalas rapidamente.

O Arm Cortex-M52 foi projetado para aplicações de Internet das Coisas com Inteligência Artificial (conhecidas por AIoT), ou seja, que necessitam de melhor desempenho no processamento de sinais digitais (DSP) e em ML sem os custos adicionais de aceleradores dedicados. Com a tecnologia Arm Helium integrada, o Cortex-M52 pode proporcionar um aumento significativo de desempenho nessas aplicações executadas em dispositivos com fontes de limitadas de energia, tornando possível implantar algoritmos de inferência de ML.

A tecnologia Arm Helium já foi implementada com sucesso em produtos usados em endpoints de redes, mas o Cortex-M52 permite agora que os parceiros da Arm levem essa capacidade para dispositivos IoT de baixo custo e com restrição de energia. Segundo a Arm, o Cortex-M52 é o menor processador e mais econômico com a tecnologia Arm Helium integrada.

A Arm afirma que o Cortex-M52 vai abrir caminho para uma ampla gama de aplicações AIoT que podem proporcionar experiências mais ricas e mais velozes com sistemas aprimorados de voz e visão, por exemplo, nas áreas de controle industrial, manutenção preditiva e fusão de sensores vestíveis. No blog da Arm, é citado um exemplo do uso de IA com os principais estágios de um algoritmo de manutenção preditiva.

Segundo a Arm, o Cortex-M52 pode oferecer ganhos de desempenho em comparação com as gerações anteriores do Cortex-M de até 5,6x para ML e de até 2,7x para DSP.

Além disso, o Cortex-M52 oferece a flexibilidade necessária para adotar diferentes configurações e níveis de desempenho, fornecendo mais recursos sem que seja necessário adotar unidade de processamento separada. Isso significa economia de custo e superfície associados ao processador.

Anteriormente, para alcançar o desempenho de ML e DSP que o Cortex-M52 oferece hoje, seria necessário combinar uma CPU, um DSP e um NPU, o que significa que, além de mais espaço de hardware, os desenvolvedores precisariam escrever, depurar e ajustar o código para chips usando grupos de ferramentas separados (compiladores, depuradores, etc.). Agora, com o Cortex-M52 , recursos de IA estão sendo trazidos sob uma única arquitetura e em um único conjunto de ferramentas. Isso garante um fluxo de desenvolvimento unificado para cargas de trabalho tradicionais de DSP e ML.

Segundo a Arm, outro avanço do Cortex-M52 foi na área de segurança, com as mais recentes extensões para Armv8.1-M, entre elas PACBTI e a tecnologia Arm TrustZone. Além disso, o Cortex-M52 vai facilitar o caminho para parceiros que desejam obter a certificação PSA Certified Level 2. ​

O Cortex-M52 é a mais recente integrante da família Armv8.1-M Cortex-M de processadores de baixa potência, ao lado dos modelos Cortex-M55 e Cortex-M85 mais potentes.

Mercado de AIoT e versão brasileira

De acordo com a Fortune Business Insights, o mercado global de Inteligência Artificial para dispositivos de Internet das Coisas (AIoT) deve ser avaliado US$ 35,6 bilhões em 2023 e atingir US$ 253,8 bilhões em 2030, o que representa uma taxa composta de crescimento anual 32,4% durante o período de previsão.

Segundo o estudo, inovações aceleradas no setor de saúde durante a pandemia de Covid-19 ajudaram a impulsionar o crescimento do mercado de AIoT. Nos próximos anos, a automação industrial e robótica deve aumentar a demanda por serviços de AIoT.

Além disso, a IoT deve desempenhar um papel importante na transformação de casas digitais e na criação de comunidades sustentáveis e cidades inteligentes, contribuindo para gestão de sistemas energia e água. No entanto, o estudo adverte que o crescimento do mercado do AIoT pode enfrentar desafios críticos relacionados à salvaguarda dos sistemas contra ciberameaças e à garantia da privacidade dos dados dos usuários.

Nesse mercado, já existe inclusive um fornecedor, versão brasileira. O CPQD, instituição criada em 1976 como um centro de P&P da Telebrás para apoiar as políticas públicas na área de telecomunicações e que hoje é uma fundação de direito privado com foco na inovação na área de TICs, lançou em setembro passado uma plataforma de AIoT, batizada de Pailot, com foco inicial em empresas que estão buscando na digitalização a maior eficiência operacional e novos patamares rumo à Indústria 4.0.

“A combinação de IoT e IA traz recursos importantes que favorecem a convergência e a integração das áreas de Tecnologia da Informação e Tecnologia Operacional das indústrias”, afirma Rafael Pacheco, gerente de produtos do CPQD. “Com a plataforma Pailot, os dados coletados pela infraestrutura de IoT no chão de fábrica, por exemplo, transformam-se em informações valiosas tanto para a área operacional quanto para o departamento de TI, garantindo inteligência e a possibilidade de aplicações como detecção de anomalias, reconhecimento de padrões, modelos de previsão e de recomendação e até decisões para intervenção autônoma”, acrescenta o executivo.

A nova plataforma Pailot coleta e organiza dados, cria regras de negócio e pipelines de integração (low code), faz gerenciamento de dispositivos e de acesso e apresenta painéis personalizados. Oferece ferramentas de análise com recursos de aprendizado de máquina, além de Data Lake com capacidade para armazenar imagens, áudios e streaming e APIs abertas para integração com outros tipos de software e aplicações.