Exportação e Implementação Axelera AI
A Ultralytics faz parceria com a Axelera AI para permitir inferência de alto desempenho e energeticamente eficiente em dispositivos de Edge AI. Exporte e implemente modelos Ultralytics YOLO diretamente para a Metis® AIPU usando o Voyager SDK.
A Axelera AI oferece aceleração de hardware dedicada para visão computacional na borda, usando uma arquitetura de fluxo de dados proprietária e computação em memória para entregar até 856 TOPS com baixo consumo de energia.
Selecionando o Hardware Certo
A Axelera AI oferece vários formatos para atender a diferentes restrições de implantação. O gráfico abaixo ajuda a identificar o hardware ideal para sua implantação Ultralytics YOLO.
graph TD
A[Start: Select Deployment Target] --> B{Device Type?}
B -->|Edge Server / Workstation| C{Throughput Needs?}
B -->|Embedded / Robotics| D{Space Constraints?}
B -->|Standalone / R&D| E[Dev Kits & Systems]
C -->|Max Density <br> 30+ Streams| F[**Metis PCIe x4**<br>856 TOPS]
C -->|Standard PC <br> Low Profile| G[**Metis PCIe x1**<br>214 TOPS]
D -->|Drones & Handhelds| H[**Metis M.2**<br>2280 M-Key]
D -->|High Performance Embedded| I[**Metis M.2 MAX**<br>Extended Thermal]
E -->|ARM-based All-in-One| J[**Metis Compute Board**<br>RK3588 + AIPU]
E -->|Prototyping| K[**Arduino Portenta x8**<br>Integration Kit]
click F "https://store.axelera.ai/"
click G "https://store.axelera.ai/"
click H "https://store.axelera.ai/"
click J "https://store.axelera.ai/"
Portfólio de Hardware
A linha de hardware Axelera é otimizada para executar Ultralytics YOLO26 e versões legadas com alta eficiência de FPS por watt.
Placas Aceleradoras
Essas placas permitem a aceleração de IA em dispositivos host existentes, facilitando implantações brownfield.
| Produto | Formato | Computação | Desempenho (INT8) | Aplicação Alvo |
|---|---|---|---|---|
| Metis PCIe x4 | PCIe Gen3 x16 | 4x Metis AIPUs | 856 TOPS | Análise de vídeo de alta densidade, cidades inteligentes |
| Metis PCIe x1 | PCIe Gen3 x1 | 1x Metis AIPU | 214 TOPS | PCs industriais, gestão de filas no varejo |
| Metis M.2 | M.2 2280 M-Key | 1x Metis AIPU | 214 TOPS | Drones, robótica, dispositivos médicos portáteis |
| Metis M.2 MAX | M.2 2280 | 1x Metis AIPU | 214 TOPS | Ambientes que exigem gerenciamento térmico avançado |
Sistemas Integrados
Para soluções completas, a Axelera faz parceria com fabricantes para fornecer sistemas pré-validados para o Metis AIPU.
- Placa de Computação Metis: Um dispositivo edge autónomo que emparelha o Metis AIPU com uma CPU ARM Rockchip RK3588.
- Workstations: Torres corporativas da Dell (Precision 3460XE) e Lenovo (ThinkStation P360 Ultra).
- PCs Industriais: Sistemas robustecidos da Advantech e Aetina projetados para automação de manufatura.
Tarefas Suportadas
As seguintes tarefas são suportadas nos modelos YOLOv8, YOLO11 e YOLO26.
| Tarefa | YOLOv8 | YOLO11 | YOLO26 |
|---|---|---|---|
| Detecção de Objetos | ✅ | ✅ | ✅ |
| Estimativa de Pose | ✅ | ✅ | ✅ |
| Segmentação | ✅ | ✅ | ⚠️ Apenas SDK do Voyager |
| Caixas Delimitadoras Orientadas | ✅ | ✅ | ✅ |
| Classificação | ✅ | ✅ | ✅ |
Nota
A segmentação YOLO26 ainda não é suportada pelo Ultralytics export comando. Os utilizadores que necessitem do YOLO26-seg podem implementá-lo através do Kit de Desenvolvimento de Aplicações (SDK) do Voyager usando deploy.py, que oferece uma solução alternativa no espaço do utilizador. O suporte nativo do compilador será adicionado numa versão futura.
Instalação
Requisitos da Plataforma
A exportação para o formato Axelera requer:
- Sistema Operacional: Apenas Linux (Ubuntu 22.04/24.04 recomendado)
- Hardware: Acelerador de IA Axelera (dispositivos Metis)
- Python: Versões 3.10, 3.11 e 3.12
- Dependência do sistema:
sudo apt install libgl1(exigido pelo OpenCV, não incluído através depip)
Instalação da Ultralytics
pip install ultralytics
Para instruções detalhadas, consulte nosso guia de Instalação Ultralytics. Se encontrar dificuldades, consulte nosso guia de Problemas Comuns.
Instalação do Driver Axelera
Adicione a chave do repositório Axelera:
sudo sh -c "curl -fsSL https://software.axelera.ai/artifactory/api/security/keypair/axelera/public | gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/axelera.gpg"Adicione o repositório ao apt:
sudo sh -c "echo 'deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/axelera.gpg] https://software.axelera.ai/artifactory/axelera-apt-source/ ubuntu22 main' > /etc/apt/sources.list.d/axelera.list"Instale o SDK e carregue o driver:
sudo apt update sudo apt install -y metis-dkms=1.4.16 sudo modprobe metis
Exportando Modelos YOLO para Axelera
Exporte seus modelos YOLO treinados usando o comando de exportação padrão da Ultralytics.
Exportar para o Formato Axelera
from ultralytics import YOLO
# Load a YOLO26 model
model = YOLO("yolo26n.pt")
# Export to Axelera format
model.export(format="axelera") # creates 'yolo26n_axelera_model' directory
yolo export model=yolo26n.pt format=axelera
A primeira exportação pode falhar após a atualização das dependências
O compilador Axelera requer numpy<2. Se o seu ambiente tiver numpy>=2, o primeiro yolo export o sistema irá fazer o downgrade automaticamente, mas a exportação falhará devido ao estado desatualizado do módulo. Basta executar novamente o mesmo comando de exportação — a segunda tentativa será bem-sucedida.
Argumentos de Exportação
| Argumento | Tipo | Padrão | Descrição |
|---|---|---|---|
format | str | 'axelera' | Formato alvo para hardware Axelera Metis AIPU |
imgsz | int ou tuple | 640 | Tamanho da imagem para entrada do modelo |
int8 | bool | True | Habilitar quantização INT8 para AIPU |
data | str | 'coco128.yaml' | Configuração do dataset para calibração de quantização |
fraction | float | 1.0 | Fração do dataset para calibração (100-400 imagens recomendadas) |
device | str | None | Dispositivo de exportação: GPU (device=0) ou CPU (device=cpu) |
Para todas as opções de exportação, consulte a documentação do Modo de Exportação.
Estrutura de Saída
yolo26n_axelera_model/
├── yolo26n.axm # Axelera model file
└── metadata.yaml # Model metadata (classes, image size, etc.)
Executando a Inferência
Carregue o modelo exportado com a API Ultralytics e execute a inferência, semelhante ao carregamento de modelos ONNX.
Inferência com Modelo Axelera
from ultralytics import YOLO
# Load the exported Axelera model
model = YOLO("yolo26n_axelera_model")
# Run inference
results = model("https://ultralytics.com/images/bus.jpg")
# Process results
for r in results:
print(f"Detected {len(r.boxes)} objects")
r.show() # Display results
yolo predict model='yolo26n_axelera_model' source='https://ultralytics.com/images/bus.jpg'
Testes de desempenho da Axelera AI
A Metis AIPU maximiza o throughput enquanto minimiza o consumo de energia.
| Modelo | Metis PCIe FPS (fotogramas por segundo) | Metis M.2 FPS (fotogramas por segundo) |
|---|---|---|
| YOLOv8n | 847 | 771 |
| YOLO11n | 746 | 574 |
| YOLO26n | 648.6 | 484.9 |
Benchmarks baseados em dados da Axelera AI. O FPS real depende do tamanho do modelo, do batching e da resolução de entrada.
Aplicações no Mundo Real
O YOLO da Ultralytics no hardware da Axelera permite soluções avançadas de computação de ponta:
- Varejo Inteligente: Contagem de objetos em tempo real e análise de mapas de calor para otimização da loja.
- Segurança Industrial: Detecção de EPI de baixa latência em ambientes de fabricação.
- Análise com Drones: detect de objetos de alta velocidade em UAVs para agricultura e busca e salvamento.
- Sistemas de Tráfego: Reconhecimento de matrículas e estimativa de velocidade baseados na borda.
Fluxo de Trabalho Recomendado
- Treine seu modelo usando o Modo de Treinamento da Ultralytics
- Exportar para o formato Axelera usando
model.export(format="axelera") - Validar precisão com
yolo valpara verificar a perda mínima de quantização - Prever usando
yolo predictpara validação qualitativa - Implantação para um pipeline completo de alto desempenho sem PyTorch — consulte o Exemplos YOLO SDK do Voyager para Python modulares utilizando
axelera-rt
Verificação de Integridade do Dispositivo
Verifique se o seu dispositivo Axelera está funcionando corretamente:
# if axdevice cannot be found, please run at least one inference (see above) to ensure the required packages are installed
axdevice
Para diagnósticos detalhados, consulte a documentação do AxDevice.
Desempenho Máximo
Esta integração utiliza uma configuração de núcleo único para compatibilidade. Para produção que exige throughput máximo, o Axelera Voyager SDK oferece:
- Utilização multi-core (AIPU Metis quad-core)
- Pipelines de inferência em streaming
- Inferência em mosaico para câmeras de maior resolução
Consulte o model-zoo para benchmarks de FPS ou entre em contato com a Axelera para suporte de produção.
Problemas Conhecidos
Limitações Conhecidas
- Limitações de energia M.2: Modelos grandes ou extragrandes podem encontrar erros de tempo de execução em aceleradores M.2 devido a restrições de fornecimento de energia.
Para suporte, visite a Comunidade Axelera.
FAQ
Quais versões do YOLO são suportadas no Axelera?
O SDK do Voyager suporta a exportação de YOLOv8, YOLO11e YOLO26. Consulte Tarefas suportadas para ver a disponibilidade de tarefas por modelo.
Posso implantar modelos treinados personalizados?
Sim. Qualquer modelo treinado usando o Modo de Treinamento Ultralytics pode ser exportado para o formato Axelera, desde que utilize camadas e operações suportadas.
Como a quantização INT8 afeta a precisão?
O Voyager SDK da Axelera quantiza automaticamente modelos para a arquitetura AIPU de precisão mista. Para a maioria das detecção de objetos tarefas, os ganhos de desempenho (FPS mais alto, menor consumo de energia) superam significativamente o impacto mínimo na mAP. A quantização leva de segundos a várias horas, dependendo do tamanho do modelo. Execute yolo val após a exportação para verificar a precisão.
Quantas imagens de calibração devo usar?
Recomendamos de 100 a 400 imagens. Mais de 400 não oferece benefício adicional e aumenta o tempo de quantização. Experimente com 100, 200 e 400 imagens para encontrar o equilíbrio ideal.
Onde posso encontrar o SDK do Voyager?
O SDK, os drivers e as ferramentas de compilação estão disponíveis através do Portal do Desenvolvedor da Axelera.