La crescente adozione di dispositivi dotati di intelligenza artificiale sta spostando sempre più l'elaborazione dei dati dal cloud all’edge, dov’è richiesto elaborare e agire in tempo reale.
Questo cambiamento, oltre a ridurre la latenza e il consumo energetico, migliora anche la sicurezza, poiché i dati sensibili possono essere elaborati localmente senza dover essere inviati al cloud.
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A dirlo è stato Remi El-Ouazzane, presidente della divisione Microcontrollers di ST, durante il briefing per la presentazione dell’STM32N6.
Che altro non è se non un microcontrollore che promette di ridefinire il panorama dell'edge AI grazie all'integrazione di un acceleratore hardware proprietario per l'intelligenza artificiale, chiamato NeuralART.
La presentazione è stata corredata di interessanti statistiche a supporto della necessità di un dispositivo quale l’STM32N6, strettamente collegate ai tre pilastri della futura strategia di STMicroelectronics.
Tiny edge, sicurezza e cloud AI
Il primo pilastro è rappresentato dall’intelligenza artificiale nell’edge, un ambito che si prevede conoscerà una crescita straordinaria nei prossimi cinque anni, con un incremento delle prestazioni di calcolo stimato tra 50 e 100 volte.
Questo segmento, situato nel continuum tra il ‘tiny edge’ (la porzione più periferica e piccola dell'infrastruttura di calcolo distribuito) e il cloud, è destinato a registrare il maggiore progresso in termini di capacità computazionale, diventando il fulcro dell’innovazione.
Il secondo pilastro riguarda la sicurezza, un elemento fondamentale per tutelare un numero sempre crescente di dispositivi connessi.
Secondo le ultime stime, entro il 2030 saranno attivi circa 40 miliardi di dispositivi, il che aumenterà esponenzialmente la superficie d’attacco disponibile per gli attacchi cyber. Garantire la protezione di questo ecosistema sarà una sfida vitale.
Infine, il terzo pilastro è rappresentato dall’intelligenza artificiale nel cloud, che andrà oltre il semplice trasferimento di dati da e verso la rete.
Questa componente opererà sempre più in sinergia col calcolo locale, integrando le attività svolte all’edge in un continuum che distribuisce le operazioni tra livello locale e globale.
Tale approccio permetterà di ottimizzare l’efficienza, sfruttando il meglio di entrambe le dimensioni computazionali.
STM32N6: l'inizio di una nuova era?
Ecco allora l’annuncio dell'STM32N6, il primo microcontrollore (MCU) della famiglia STM32 a integrare il NeuralART, un'unità di elaborazione neurale proprietaria, progettata per offrire prestazioni di intelligenza artificiale fino a 600 volte superiori rispetto alle generazioni precedenti.
L’STM32N6 di STMicroelectronics unisce i vantaggi dei microprocessori (MPU) e dei microcontroller (MCU) grazie all’integrazione di un'unità di elaborazione neurale (NPU), capace di raggiungere 600 GOPS con un consumo energetico di soli 3 TOPS/W.
Questo approccio permette di ottenere elevate capacità di elaborazione neurale, tipiche degli MPU, mantenendo al contempo i benefici in termini di costi ridotti e semplicità progettuale che caratterizzano gli MCU.
La combinazione di MCU e NPU consente di ottimizzare le prestazioni per l’intelligenza artificiale all’edge, offrendo il meglio di entrambi i mondi per applicazioni innovative ed efficienti.
Il microcontrollore utilizza il core Arm Cortex-M55, che garantisce prestazioni elevate con 1280 DMIPS e 3360 CoreMark, includendo nuove estensioni DSP (MVE).
La memoria RAM integrata da 4,2 MB permette l’elaborazione in tempo reale e il multitasking. Le funzionalità avanzate di visione artificiale comprendono un’interfaccia per moduli camera MIPI CSI-2 e un processore di immagini dedicato (ISP).
Inoltre, le capacità multimediali estese includono un acceleratore grafico 2.5D e supporto per la codifica H.264 e JPEG. Il dispositivo è progettato con caratteristiche di sicurezza all’avanguardia, tra cui Arm TrustZone per il core Cortex-M55 e l’NPU, e certificazioni mirate come SESIP3 e PSA L3, posizionandosi come una soluzione leader per applicazioni edge AI.
Benefici concreti per gli sviluppatori
Il nuovo STM32N6 si integra all’interno dell’ecosistema hardware e software STM32Cube e della piattaforma STH-AI, offrendo agli sviluppatori un accesso completo agli strumenti e alle risorse necessarie per implementare l’intelligenza artificiale nei loro progetti.
Grazie alla suite STH-AI, è possibile utilizzare strumenti avanzati come l’ST Developer Cloud, che consente di eseguire benchmark da remoto, testare diversi modelli e confrontarli per scegliere la soluzione più adatta all’applicazione. Il "model zoo" offre invece esempi di codice.
Attualmente, migliaia di sviluppatori in tutto il mondo sfruttano questi strumenti per migliorare applicazioni già esistenti e sviluppare nuove soluzioni innovative basate sull’intelligenza artificiale, segnalando un’evidente crescita nell’adozione di tecnologie AI, che è solo agli inizi.
Secondo i dati condivisi, il numero di progetti attivi con gli strumenti di ST è aumentato del 300% rispetto all'anno precedente, con oltre 51.000 progetti aziendali avviati nei primi nove mesi del 2024.
Applicazioni rivoluzionarie in diversi settori
Il potenziale dell’STM32N6 è evidenziato dalla varietà di segmenti in cui può essere utilizzato, dai droni con funzionalità avanzate di volo e atterraggio all'automotive per il rilevamento ambientale, fino alla gestione della salute personale tramite dispositivi indossabili.
Altre applicazioni includono case intelligenti, automazione degli edifici, agricoltura smart e robotica.
Tra le testimonianze più significative, LG ha descritto il microcontrollore come "ideale per sistemi embedded e dispositivi indossabili", mentre Autotrak ha sottolineato come esso possa ridurre gli incidenti stradali grazie alla sua capacità di eseguire inferenze AI in tempo reale all'interno dei veicoli.
Lenovo l’ha invece definito “l'inizio di una nuova era”.
La collaborazione con Qualcomm
Un ulteriore elemento chiave è la collaborazione con Qualcomm, che permette soluzioni di connettività wireless di ultima generazione, come Wi-Fi 6, Bluetooth 5.3 e il supporto al protocollo Matter.
Il primo risultato di questa sinergia è il modulo ST67W611M1, che rappresenta un'importante innovazione per l’IoT grazie alla combinazione di connettività avanzata e integrazione con l'ecosistema STM32.
Il cuore tecnologico del modulo è il sistema su chip (SoC) Qualcomm QCC743, che assicura prestazioni elevate e flessibilità multiprotocollo.
Progettato per semplificare l'integrazione, il modulo offre certificazioni RF globali e supporto per configurazioni con antenne sia integrate sia esterne, favorendo una maggiore libertà di progettazione e accelerando i tempi di innovazione.
Un aspetto cruciale del ST67W611M1 è la sua perfetta compatibilità con l'intero ecosistema STM32. Grazie a questa integrazione, lo sviluppo di applicazioni IoT diventa più rapido e accessibile, sfruttando appieno le risorse hardware e software STM32.
La disponibilità commerciale è prevista per il primo trimestre del 2025, con un ampliamento della distribuzione programmato nei mesi successivi.