Bo mạch phát triển AI CanMV-K230 với bộ xử lý RISC-V lõi kép 64-bit Kendryte K230

CanMV-K230 là một bo mạch phát triển dành cho ứng dụng AI và thị giác máy tính, với kích thước tương đương thẻ tín dụng. Nó sử dụng bộ xử lý RISC-V lõi kép C908 64-bit Kendryte K230, được trang bị Bộ vi xử lý kiến thức (Knowledge Process Unit – KPU) tích hợp và hỗ trợ nhiều giao diện đầu vào khác nhau như cổng camera MIPI CSI và kết nối Ethernet.

Bộ xử lý AI RISC-V đầu tiên của Kendryte được giới thiệu vào năm 2018 dưới tên gọi K210, và tôi đã có cơ hội thử nghiệm nó trên bo mạch Grove AI HAT và Maixduino. Trải nghiệm đó thực sự thú vị, nhưng tôi đã nhận thấy rằng hiệu suất của nó còn hạn chế. Kể từ đó, công ty Kendryte đã giới thiệu phiên bản bộ xử lý AI tầm trung K510, có khả năng tăng tốc AI mạnh mẽ lên đến 3 TOPS. Ngoài ra, họ cũng đã phát triển phiên bản cấp thấp hơn K230 cho bộ xử lý K210, dự kiến ra mắt vào năm 2022, như được nêu trong lộ trình năm 2021. Hiện nay, phiên bản K230 đã được tích hợp vào bo mạch phát triển CanMV-K230.

Thông số kỹ thuật CanMV-K230:

• SoC – Kendryte K230
  • CPU
    • Bộ xử lý RISC-V 64-bit @ 1.6GHz với RISC-V Vector Extension 1.0, FPU
    • Bộ xử lý RISC-V 64-bit @ 800 MHz có hỗ trợ tập lệnh RV64GCB
  • Máy tăng tốc AI
    • KPU có hỗ trợ INT8 và INT16
    • Tương thích với TVM, TensorFlow, Pytorch, ONNX
    • Hiệu suất mạng điển hình: Resnet 50 ≥ 85fps @ INT8; Mobilenet_v2 ≥ 670fps @ INT8; YoloV5S ≥ 38 khung hình/giây @INT8;
  • DPU sử dụng tính toán độ sâu ánh sáng có cấu trúc 3D lên tới 1280×800 @ 30 khung hình/giây
  • VPU – Mã hóa/giải mã video cho H.264/H.265/JPEG/MJPEG lên tới 4Kp40/4Kp20
• Bộ nhớ hệ thống: 512MB LPDDR3
• Bộ nhớ Flash – flash QSPI, khe cắm thẻ nhớ microSD
• Hình ảnh đầu ra – Cổng HDMI, đầu nối MIPI DSI lên tới 1080p60
• Âm thanh – Giắc âm thanh 3,5 mm
• Hình ảnh đầu vào – Camera lên tới 5MP, đầu vào MIPI CSI lên đến 3 kênh
• Kết nối mạng
  • Cổng Ethernet RJ45 10/100Mbps
  • WiFi 4 và Bluetooth 4.0 qua mô-đun không dây AP6212
• USB – 1x cổng USB 2.0 OG Type-C
• Mở rộng – Header GPIO 40 chân với tối đa 29x GPIO, 5xPWM, 4x I2C, 2x UART
• Phụ kiện khác – Nút bấm, đèn LED RGB
• Nguồn điện – 5V qua cổng USB-C
• Kích thước – 85 x 56 mm

SDK và tài liệu có sẵn trên GitHub, nhưng đáng tiếc, dù có các thư mục dành cho tiếng Anh (en) và tiếng Trung (zh), thư mục tiếng Anh chưa chứa nhiều thông tin hữu ích và hầu hết tài liệu về phần mềm và phần cứng đều chỉ bằng tiếng Trung Quốc tại thời điểm hiện tại. Nếu điều này gây khó khăn, bạn có thể chờ đợi cho đến khi một công ty phục vụ thị trường quốc tế (ngoài Trung Quốc) sản xuất bo mạch K230. Tuy nhiên, tôi muốn nhấn mạnh rằng có hơn 30 bản demo AI có sẵn, từ nhận diện khuôn mặt đến nhận dạng biển số xe hoặc phát hiện khói, vì vậy bạn có thể khám phá và thử nghiệm chúng ngay cả khi bạn không đọc tiếng Trung. 

Tuy nhiên, đối với các trường hợp sử dụng phức tạp hơn, tôi khuyên bạn nên chờ cho đến khi tài liệu tiếng Anh sẵn sàng. Hệ thống có vẻ chạy hai hệ điều hành: RT Smart RTOS và một hệ điều hành dựa trên Linux. SDK tương thích với Ubuntu 20.04 và có sẵn trong hình ảnh Docker.

Mặc dù công ty đã xác định K510 là một chip tầm trung và K230 là một thiết bị cấp thấp trong kế hoạch năm 2021, K230 thực sự có hiệu suất cao hơn đáng kể. Khi sử dụng Mobilenet V1, Resnet 50 và Yolo v5S, K230 đạt được tốc độ lên đến 341 FPS/TOPS, trong khi K510 chỉ đạt 133 FPS/TOPS và K210 SoC ban đầu chỉ đạt 86 FPS/TOPS. Điều này có được nhờ vào khả năng sử dụng MAC đã được cải thiện của K230.