Экспорт и развертывание искусственного интеллекта Axelera
Экспериментальный выпуск
Это экспериментальная интеграция, демонстрирующая развертывание на оборудовании Axelera Metis. Полная интеграция ожидается к февралю 2026 года с экспортом моделей без необходимости использования оборудования Axelera и стандартной установки pip.
Ultralytics с Axelera AI, чтобы обеспечить высокопроизводительное и энергоэффективное вычисление на устройствах Edge AI. Экспортируйте и развертывайте YOLO Ultralytics YOLO непосредственно на Metis® AIPU с помощью Voyager SDK.
Axelera AI обеспечивает специализированное аппаратное ускорение для компьютерного зрения на периферии, используя запатентованную архитектуру потока данных и вычисления в памяти, чтобы обеспечить производительность до 856 TOPS при низком энергопотреблении.
Выбор подходящего оборудования
Axelera AI предлагает различные форм-факторы для соответствия различным ограничениям развертывания. Приведенная ниже диаграмма помогает определить оптимальное оборудование для вашего развертывания 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/"
Портфель оборудования
Линейка оборудования Axelera оптимизирована для запуска Ultralytics YOLO11 и устаревших версий с высокой энергоэффективностью FPS-per-watt.
Карты ускорителей
Эти карты обеспечивают ускорение ИИ в существующих хост-устройствах, облегчая развертывания на существующей инфраструктуре.
| Продукт | Форм-фактор | Вычисления | Производительность (INT8) | Целевое приложение |
|---|---|---|---|---|
| Metis PCIe x4 | PCIe Gen3 x16 | 4x Metis AIPUs | 856 TOPS | Высокоплотная видеоаналитика, умные города |
| Metis PCIe x1 | PCIe Gen3 x1 | 1x Metis AIPU | 214 TOPS | Промышленные ПК, розничная торговля управление очередью |
| Metis M.2 | M.2 2280 M-Key | 1x Metis AIPU | 214 TOPS | Дроны, робототехника, портативные медицинские устройства |
| Metis M.2 MAX | M.2 2280 | 1x Metis AIPU | 214 TOPS | Среды, требующие продвинутого терморегулирования |
Интегрированные системы
Для готовых решений Axelera сотрудничает с производителями, чтобы предоставлять системы, предварительно проверенные для Metis AIPU.
- Вычислительная плата Metis: Автономное периферийное устройство, объединяющее Metis AIPU с Rockchip RK3588 ARM CPU.
- Рабочие станции: Корпоративные башни от Dell (Precision 3460XE) и Lenovo (ThinkStation P360 Ultra).
- Промышленные ПК: Прочные системы от Advantech и Aetina, предназначенные для автоматизации производства.
Поддерживаемые задачи
В настоящее время модели обнаружения объектов могут быть экспортированы в формат Axelera. В настоящее время ведется работа по интеграции дополнительных задач:
| Задача | Статус |
|---|---|
| Обнаружение объектов | ✅ Поддерживается |
| Оценка позы | Скоро |
| Сегментация | Скоро |
| Ориентированные ограничительные рамки | Скоро |
Установка
Требования к платформе
Для экспорта в формат Axelera необходимо:
- Операционная система: только Linux (рекомендуется Ubuntu 22.04/24.04)
- Оборудование: ускоритель искусственного интеллекта Axelera (устройства Metis)
- Python: версия 3.10 (скоро выйдут версии 3.11 и 3.12)
Установка Ultralytics
pip install ultralytics
Подробные инструкции см. в руководствеUltralytics . Если у вас возникли трудности, обратитесь к руководству по распространенным проблемам.
Установка драйвера Axelera
Добавьте ключ репозитория Axelera:
sudo sh -c "curl -fsSL https://software.axelera.ai/artifactory/api/security/keypair/axelera/public | gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/axelera.gpg"Добавьте репозиторий в 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"Установите SDK и загрузите драйвер:
sudo apt update sudo apt install -y axelera-voyager-sdk-base sudo modprobe metis yes | sudo /opt/axelera/sdk/latest/axelera_fix_groups.sh $USER
Экспорт моделей YOLO в Axelera
Экспортируйте обученные YOLO с помощью стандартной команды Ultralytics .
Экспорт в формат Axelera
from ultralytics import YOLO
# Load a YOLO11 model
model = YOLO("yolo11n.pt")
# Export to Axelera format
model.export(format="axelera") # creates 'yolo11n_axelera_model' directory
yolo export model=yolo11n.pt format=axelera
Аргументы экспорта
| Аргумент | Тип | По умолчанию | Описание |
|---|---|---|---|
format | str | 'axelera' | Целевой формат для оборудования Axelera Metis AIPU |
imgsz | int или tuple | 640 | Размер изображения для ввода модели |
int8 | bool | True | Включить квантование INT8 для AIPU |
data | str | 'coco128.yaml' | Конфигурация набора данных для калибровки квантования |
fraction | float | 1.0 | Часть набора данных для калибровки (рекомендуется 100–400 изображений) |
device | str | None | Устройство экспорта: GPUdevice=0) или CPUdevice=cpu) |
Все параметры экспорта см. в документации по режиму экспорта.
Структура вывода
yolo11n_axelera_model/
├── yolo11n.axm # Axelera model file
└── metadata.yaml # Model metadata (classes, image size, etc.)
Запуск логического вывода
Загрузите экспортированную модель с помощью Ultralytics и запустите инференцию, аналогично загрузке ONNX .
Вывод с помощью модели Axelera
from ultralytics import YOLO
# Load the exported Axelera model
model = YOLO("yolo11n_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='yolo11n_axelera_model' source='https://ultralytics.com/images/bus.jpg'
Известная проблема
Первый прогон вывода может вызвать исключение ImportError. Последующие запуски будут работать корректно. Эта проблема будет устранена в будущем выпуске.
Производительность Inference
Metis AIPU обеспечивает максимальную пропускную способность при минимальном энергопотреблении.
| Метрика | Metis PCIe x4 | Metis M.2 | Примечание |
|---|---|---|---|
| Пиковая пропускная способность | 856 TOPS | 214 TOPS | Точность INT8 |
| YOLOv5m FPS | ~1539 FPS | ~326 FPS | Вход 640x640 |
| YOLOv5s FPS | Н/Д | ~827 FPS | Вход 640x640 |
| Эффективность | Высокий | Очень высокий | Идеально подходит для питания от аккумулятора |
Тесты основаны на данных Axelera AI. Фактическая частота кадров зависит от размера модели, пакетной обработки и разрешения входных данных.
Приложения в реальном мире
Ultralytics YOLO на оборудовании Axelera обеспечивает передовые решения для edge computing:
- Интеллектуальная розничная торговля: Подсчет объектов и аналитика тепловых карт в реальном времени для оптимизации магазина.
- Промышленная безопасность: Обнаружение средств индивидуальной защиты с низкой задержкой в производственных условиях.
- Аналитика с дронов: Высокоскоростное detect объектов на БПЛА для сельского хозяйства и поисково-спасательных операций.
- Транспортные системы: Распознавание номерных знаков и оценка скорости на периферийных устройствах.
Рекомендуемый рабочий процесс
- Обучите свою модель с помощьюрежима обучения Ultralytics
- Экспорт в формат Axelera с помощью
model.export(format="axelera") - Проверка точность с
yolo valдля проверки минимальных потерь при квантовании - Прогнозирование используя
yolo predictдля качественной валидации
Проверка работоспособности устройства
Убедитесь, что устройство Axelera работает правильно:
. /opt/axelera/sdk/latest/axelera_activate.sh
axdevice
Подробную информацию о диагностике см. в документации AxDevice.
Максимальная производительность
Эта интеграция использует одноядерную конфигурацию для обеспечения совместимости. Для производства, требующего максимальной пропускной способности, Axelera Voyager SDK предлагает:
- Использование многоядерных процессоров (четырехъядерный Metis AIPU)
- Потоковые конвейеры инференса
- Мозаичное выведение для камер с более высоким разрешением
См. модельный зоопарк для тестов FPS или обратитесь в Axelera для получения поддержки по производству.
Известные проблемы
Известные ограничения
Совместимость с PyTorch .9: Первый
yolo export format=axeleraкоманда может завершиться сбоем из-за автоматического PyTorch до 2.8. Запустите команду второй раз, чтобы она выполнилась успешно.Ограничения по мощности M.2: в больших или очень больших моделях могут возникать ошибки выполнения на ускорителях M.2 из-за ограничений по питанию.
Первое заключение ImportError: Первый прогон вывода может вызвать исключение
ImportError. Последующие запуски работают правильно.
Для получения поддержки посетите сообщество Axelera.
Часто задаваемые вопросы
Какие версии YOLO поддерживаются на Axelera?
SDK Voyager поддерживает экспорт YOLOv8 и YOLO11 .
Могу ли я развернуть модели, обученные по индивидуальному заказу?
Да. Любая модель, обученная с использованием Ultralytics Train Mode, может быть экспортирована в формат Axelera, при условии, что она использует поддерживаемые слои и операции.
Как влияет квантование INT8 на точность?
SDK Voyager от Axelera автоматически квантует модели для архитектуры AIPU со смешанной точностью. Для большинства обнаружения объектов задачах, прирост производительности (более высокая частота кадров, более низкое энергопотребление) значительно перевешивает минимальное влияние на mAP. Квантование занимает от нескольких секунд до нескольких часов в зависимости от размера модели. Запустить yolo val после экспорта для проверки точности.
Сколько калибровочных изображений следует использовать?
Мы рекомендуем от 100 до 400 изображений. Более 400 изображений не дают дополнительных преимуществ и увеличивают время квантования. Поэкспериментируйте с 100, 200 и 400 изображениями, чтобы найти оптимальный баланс.
Где я могу найти Voyager SDK?
SDK, драйверы и инструменты компилятора доступны через Портал разработчика Axelera.