日立、フィジカルAI向けエッジAI半導体を開発 産業向けソリューションの実装基盤に活用

日立製作所と日立ハイテクは4月24日、産業向け次世代ソリューション群「HMAX Industry（エイチマックス・インダストリー）」の基盤技術で、エッジAI（人工知能）半導体を開発したと発表した。製造設備、検査装置、産業ロボット、物流機器、ビル、エネルギー設備など幅広い産業製品への搭載を想定。現場データを装置内でリアルタイムに解析するフィジカルAIでの需要を見込む。

開発した半導体は、高速処理と省電力が特長で、画像、音、振動などのデータを装置内で処理する。実機データを使った評価では、開発したエッジ向け軽量AIモデルに対し、従来比で10倍以上高い電力効率で処理が実行できることを確認した。専用サーバーが前提だった高度な検査・監視処理を、装置内で直接実行できる見通しが得られたとしている。

日立では、産業用製品への組み込みを前提にした軽量AIモデルの開発。深層学習モデルの「CNN」と「Transformer」を組み合わせ、装置内実装に必要な軽量性と、検査・監視用途で求められる推論精度の両立を図った。

また、検査・監視処理の時間と負荷の削減で、半導体検査・計測分野の検証で、従来は多枚数画像を重ねて行っていた高精度計測を、1枚の画像へのAI処理で置き換えられる可能性を確認した。さらに、AIモデルに合わせて演算回路やメモリ構成を最適化した独自半導体の動作確認で、産業用装置内で使える電力範囲で安定動作することを確かめた。

今後は、エッジAI半導体を、現場での処理を高速で省電力に実行するキーコンポーネントとして、「HMAX Industry」が対象とする工場、物流、ビル、エネルギーなどのプロダクト群へ横断的に展開する。