Design of Stand-alone AI Processor for Embedded System

독립운용이 가능한 임베디드 인공지능 프로세서 설계

With the development of the mobile industry and growing interest in artificial intelligence (AI) technology, a lot of research for AI processors which applicable to embedded systems is under study. When implementing AI to embedded systems, the design should be considered the restriction of resource and power consumption. Moreover, it is efficient to include a dedicated hardware accelerator in order to complement the low computational performance of the embedded system. In this paper, we propose an stand-alone embedded AI processor. The proposed AI processor includes a hardware accelerator that is dedicated to the distance-based AI algorithm and a general-purpose MCU that supports flexible programmability for application to various embedded systems. The AI processor was designed with Verilog HDL and verified by implementing on Field Programmable Gate Array (FPGA).

모바일 산업의 발달과 인공지능 기술에 대한 관심이 높아지면서 임베디드 시스템에 적용 가능한 인공지능 프로세서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 임베디드 시스템에서 인공지능을 구현하는 경우 제한된 자원과 소비 전력을 고려한 설계가 필수적이며, 낮은 연산 성능을 보완할 수 있는 전용 가속기를 포함하는 것이 효율적이다. 본 연구는 독립 운용이 가능한 임베디드 인공지능 프로세서를 제안한다. 제안하는 인공지능 프로세서는 거리연산 기반의 경량 인공지능 알고리즘이 적용된 하드웨어 가속기를 포함하며, 프로그래밍 가능한 범용 프로세서와 함께 운용되어 다양한 임베디드 시스템에 적용 가능하다. 인공지능 프로세서는 Verilog HDL을 사용하여 설계되었으며 Field Programmable Gate Array (FPGA)를 통해 기능을 검증하였다.