ルネサス RZ/V2H　次世代ロボティクス向け80TOPSビジョンAIとリアルタイム制御を1チップで実現

ルネサスエレクトロニクス（以下ルネサス）が今年2月に発売したRZ/V2Hは、組込みAI用として最高クラスの性能と冷却ファン不要の低消費電力を両立した次世代ロボティクス向けハイエンドMPUです。ルネサスの独自技術であるDRP（Dynamically Reconfigurable Processor）を基に、AI演算向けに最適化した最新のDRP-AI3をAIアクセラレータとして搭載し、80TOPSのAI性能と10TOPS/Wの電力効率を実現しています。

ルネサスのビジョンAIへの取組み

ルネサスでは永年培ってきた産業用の組込みプロセッサに高度なAI演算機能を融合し、1チップでAI推論と機器制御を実現するビジョンAIプロセッサRZ/Vファミリをシリーズ化しています。そのハイエンド製品として、最新のAIアクセラレータであるDRP-AI3とアプリケーション処理向けのArm Cortex-A55×4コア、リアルタイム処理向けのCortex-R8×2コア、低消費電力向けのサブプロセッサとしてCortex-M33×1コアを組み合わせたヘテロジニアスマルチコアMPUのRZ/V2Hを発売しています。Cortex-A55はLinux、Cortex-R8とCortex-M33はRTOSに対応しており、アプリケーションや機器制御のソフトウェア処理も容易です。

組込みAI、エッジAIとして最高クラスの80TOPSのAI性能と、10TOPS/Wの電力効率を実現しており、高度なマシンビジョンやロボット、ドローンなどの次世代ロボティクスで必要となるビジョンAIとリアルタイム制御を1チップで実現できます。（図1）

• 図1　小型，高性能のRZ/V2H

さらに、カメラ入力用のハードウェアISP（オプション）、OpenCVなどの画像処理を実行するアクセラレータDRPも搭載。 CPUに負荷をかけず高速に処理できるのも特徴です。

高性能、電力効率、小型1チップという特長を兼ね備えており、ハイエンドの画像検査装置や産業用ロボット、サービスロボット、自律移動ロボットなどをファンレスでコンパクトに作ることができます。（図2）

• 図2　ルネサスRZ/V2Hのターゲットアプリケーション

量子化と枝刈りによる超軽量化

DRPは、1クロックごとに演算器の回路構成を変更できるルネサス独自の動的再構成プロセッサです。処理内容に合わせて演算器を最適化できるので、小型で高性能を実現できます。このDRPと推論演算に必要な積和演算アレイを組み合わせたDRP-AIは、さまざまな推論モデルを高速、低消費電力で実行できる優れモノのAIアクセラレータです。

さらに、RZ/V2Hに搭載されたDRP-AI3は、INT8による量子化と、推論精度に影響ない演算ノードを推論モデルから除外する枝刈り（プルーニング）に対応した最新バージョンとなっています。AI演算の電力効率は量子化によって2倍、さらに枝刈りによって5倍向上し、従来製品の10倍の電力効率を実現しています。

チップ全体でも消費電力を従来製品の1/3に削減し、冷却ファンなしで80TOPSのAI性能を達成しています。

評価キットと統合開発環境で開発を加速

RZ/V2Hをすぐに使用できる評価キットとして、ルネサスではRZ/V2H-EVKを提供しています（図3）。CPUボードとEXPボードの2枚構成で、RZ/V2Hと16GバイトDRAM（LPDDR4X）、64MバイトNORフラッシュ、電源IC、クロックジェネレータなどをCPUボードに、オーディオコーデックと各種I/OをEXPボードに搭載しています。RZ/V2HにはオプションのISP、3Dグラフィックスエンジン、セキュアIPも含まれています。

開発ツールとしてルネサスでは、AIアプリケーション開発環境のRZ/V2H AI Software Development Kitと、ルネサスのMPU/MCU製品共通の統合開発環境e2 studioを用意しています。また、AIに関してはGitHubのRZ/V series AI Apps & AI SDKでさまざまなサンプルアプリケーションを提供しています。さらに、パートナによるエコシステムソリューションが充実しており、ビジョンAIの開発を迅速に行えるのも、RZ/V2Hの大きな特長です。

• 図3　RZ/V2H評価ボード

なお，電子部品のECサイト・MouserではRZ/V2Hのチップや評価ボードを販売しています。

詳しくは、ルネサスのRZ/V2Hの製品ページをご参照ください。

[PR]提供：Mouser Japan