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Edge-AI-Modul

Ein Drop-in-Compute-Modul mit bekannter Latenz, Leistung und Kosten für Inferenz auf dem Gerät.

2026Edge AI · Hardware · Embedded Linux
Edge-AI-Modul

Projektübersicht

Ein System-on-Module mit Carrier-Board, damit Produktteams Inferenz auf dem Gerät ergänzen können, ohne ihre Compute-Plattform neu zu bauen. Das Modul kommt mit charakterisierten Zahlen: Latenz, Dauerdurchsatz, Spitzenspeicher und thermisches Verhalten unter Last.

Herausforderung

Jeder Kunde kam mit einem bereits gewählten Modell und einem bereits zugesagten Energiebudget. Beides passte selten zusammen, und der Widerspruch fiel meist bei der Integration auf, nicht in der Architektur.

Lösung

Wir haben die Reihenfolge umgedreht. Zuerst wird die Last auf den Silizium-Kandidaten gemessen, erst danach das Modul spezifiziert. Die Quantisierung läuft gegen ein festes Evaluationsset mit Genauigkeitsgrenzen an jedem Konvertierungsschritt, damit eine Regression sichtbar wird, sobald sie entsteht.

Architektur

01

Hardware

Ein SoM mit einer NPU, dimensioniert auf die gemessene Last, auf einem Carrier-Board mit Kamera, Audio, Ethernet und PCIe.

  • NPU-Optionen von 2 bis 20 TOPS auf einem Footprint
  • Wärmeverteiler aus gebürstetem Aluminium, charakterisiert bis 15 W
  • Kastellierter Modulrand für die Serienintegration
  • Carrier mit MIPI, I²S, GbE und PCIe
02

AI

Eine Konvertierungs- und Deployment-Pipeline mit Operator-Abdeckungskarte, damit nicht unterstützte Layer im Benchmark auffallen statt in der Integration.

  • INT8- und INT4-Quantisierung mit kanalweiser Kalibrierung
  • Operator-Abdeckungskarte vor der Festlegung auf ein Silizium
  • Graph-Fusion und Speicherprofil bei Spitzenlast
  • Laufende Regressions-Benchmarks auf dem Ziel
03

Software

Ein Linux-BSP mit der NPU-Runtime des Herstellers, ein Inferenzdienst hinter einer stabilen lokalen API und ein Modellkanal unabhängig von der Firmware.

  • Linux-BSP mit integrierter NPU-Runtime des Herstellers
  • Lokale Inferenz-API und SDK für Integratoren
  • Modellkanal getrennt von Firmware-Releases
  • Telemetrie zu Zustand, Thermik und Performance

Ergebnis

  • Veröffentlichte Latenz-, Leistungs- und Speicherwerte je Konfiguration
  • Modell-Updates ohne Firmware-Release ausgeliefert
  • Zweiter Silizium-Kandidat gegen Lieferrisiko mitgemessen
  • Integratoren erreichten laufende Inferenz in Tagen, nicht Monaten

Technologie-Stack

Hardware

SoM + CarrierLPDDR5PCIe

AI

ONNXTensorRTRKNNINT4 / INT8

Embedded

Linux BSPNPU RuntimeModel Channel

Cloud

Model RegistryFleet Telemetry