STマイクロエレクトロニクスがセンサ内部でのAI学習を実現するMEMSモーション・センサ発表

STの機械学習アプリケーション開発用ソフトウェアによるプログラミングが可能で、機械学習に最適なシグナル・プロセッサを内蔵

STマイクロエレクトロニクスは、インテリジェント・センサ・プロセッシング・ユニット（ISPU）を搭載した新しいMEMSモーション・センサ「ISM330ISN」を発表しました。同製品は、学習済みデバイスとともに高度な処理機能をエッジ周辺からエッジ内に移行し、オンライフ時代の実現に貢献します。
　　　　　　　
ISM330ISNは、状態や動作を検出する常時オンの6軸MEMSモーション・センサです。
組込みAI機能を使用することで、サイズや消費電力において、きわめて優れた性能・精度を実現します。IoT機器や産業機器に最適で、予知保全用の状態モニタ機器、バッテリ駆動のアセット・トラッキング機器、ロボットなどの産業アプリケーションにおいて、応答時間の短縮やバッテリ寿命の延長に貢献します。
　　　　　　
ISM330ISNには、AI機能が組み込まれているため、IoT機器が外部マイクロコントローラ（マイコン）に接続することなく、センサ内部で先進的なモーション検出機能を処理することができ、システム全体の消費電力削減に貢献します。ISM330ISNは、センサ・チップ上に機械学習アプリケーションに最適化された専用プロセッサであるISPUを集積しています。これにより、センサとマイコンを1パッケージに集積する場合と比べて、実装面積および消費電力を約50%削減しています。
　　　　　　
ISPUは、STのオンデバイス学習ソリューション用ソフトウェア・ツール「NanoEdge AI Studio」を使用してプログラミングすることができます。
STM32マイコンにおける組込みAIアプリケーション実装で幅広く使用されているNanoEdge AI StudioがISPUにも対応し、最適化された機械学習ライブラリを簡単に自動生成できるようになりました。また、データ・サイエンスに関する専門知識が無くても、最小限のデータとわずか数クリックの操作で、ISPU内部にAI学習機能を組み込んだ異常検知用ライブラリの設計も可能です。
　　　　　　　
STのアナログ・MEMS・センサグループ マーケティング・ジェネラル・マネージャーであるSimone Ferriは、次のようにコメントしています。
「従来IoT機器のアプリケーション・プロセッサに実装されていたAI機能は、ディープ・エッジ、すなわちセンサ内部への移行が進んでいます。ISM330ISNは、革新的なスマート・センサを実現する製品です。組込みAIを活用して、パターン認識や異常検知といった複雑な処理を実行し、大幅な高効率化・高性能化に貢献します。」
　　　　　　
ISM330ISNは、革新的なAI機能を備えつつ、従来と同じサイズのパッケージ（3 x 2.5 x 0.83mm）で提供されます。そのため、既存の回路基板レイアウトを変更することなく、低コストかつ迅速に製品をアップグレード可能です。
　　　　　　　　
ISM330ISNは、STの10年間の長期製品供給保証プログラムの対象製品です。システムの設計者や製造者に長期的な製品供給を保証しています。
　　　　　　　
・技術情報
ISM330ISNは、iNEMO慣性モジュール・ファミリの製品です。3軸加速度センサと3軸ジャイロセンサを内蔵し、低ノイズで高い検出性能を備え、最大6.6kHzの出力データ・レート（ODR）をサポートしています。ISPUを搭載していますが、加速度センサとジャイロセンサの両方を動作させた状態で高精度と低消費電流（0.59mA）を維持しています。
　　　　　　
STのISPUアーキテクチャは、デジタル・シグナル・プロセッサ（DSP）をベースにしており、超小型で優れた電力効率を備えています。また、40KBのRAMを内蔵し、センサ・ダイにおいて使用するゲート数はわずか8000です。単精度浮動小数点演算で処理を行うため、機械学習アプリケーションやバイナリ・ニューラル・ネットワークに最適です。
　　　　　　
STのISPUおよびNanoEdge AI Studioは、ニュルンベルグ（ドイツ）において6月21日〜23日に開催されたEmbedded World 2022のEmbedded Awardで、それぞれハードウェア部門とソフトウェア部門の最終選考に残りました。
　　　　　　
詳細については、ウェブサイトをご覧ください。
https://www.st.com/content/st_com/ja/campaigns/ispu-ai-in-sensors.html?icmp=tt27107_gl_pron_jun2022