画像処理速度を4倍に、モデル圧縮とFPGA実装も自動化：エッジAIの開発期間を短縮（1/2 ページ）

[村尾麻悠子，EE Times Japan]

　沖電気工業（OKI）とOKIアイディエス、フランスMipsologyは2022年10月17日、AI（人工知能）による画像処理速度を従来比4倍に高速化する技術を発表した。3社は同日に記者説明会を開催し、同技術のデモを披露した。

　具体的には、OKIのAIモデル軽量化技術「PCAS」と、Mipsologyが手掛けるAI処理の高速化プラットフォーム「Zebra」を連携する。AIモデル内の不要な演算をPCASで自動的に取り除き、それをZebraで、FPGAの論理回路に向け自動で最適化する仕組みだ。

AIモデルを自動で圧縮×自動でFPGAに実装

　PCASは、コンパクト性と性能の両方が求められるエッジAIに向け、ディープラーニングモデルの演算数を削減して軽量化する技術。AIモデルを構成するニューロンから、精度に影響しないものを自動で検出し、削減する。PCASの特長は、AIモデルを軽量化しつつ、推論精度は軽量化前と同等レベルを実現している点だ。

左＝「PCAS」の概要／右＝PCASの性能評価。ResNet-50のモデルとImageNetのデータセットで検証したところ、推論精度（画像の認識精度）は、モデル軽量化前と同等レベルだった［クリックで拡大］ 出所：OKI

　一方のMipsologyは2015年創業のスタートアップである。FPGA上でニューラルネットワークの推論を高速化できるソフトウェアプラットフォームZebraを2017年から提供している。Zebraを使うことで、CPU／GPUで学習済みのモデルを、プラグ＆プレイでFPGA上に実装できるようになる。複雑な並列演算に強みを持つFPGAを使うことで、CPU／GPUを使うよりも推論が高速化する仕組みだ。Zebraを使用するに当たり、ニューラルネットワークやフレームワークを変更する必要はない。

　なおMipsologyとOKIアイディエスは2020年11月に、国内市場向けのFPGA設計開発サービスにおける技術提携を発表している。OKIアイディエスが、顧客のAIプログラムを、Zebraを使用してFPGAに実装、最適化するものだ。

左＝Mipsologyの「Zebra」の特長。Zebraは、PyTorchやTensorFlow、ONNXなどほとんどのフレームワーク上で動作するのも特長だ 出所：Mipsology／右＝Mipsologyとの技術提携による、OKIアイディエス（OIDS）のFPGA設計開発サービスの概要［クリックで拡大］ 出所：OKIアイディエス