Raspberry Pi AI HAT+ 2: Это новая функция локального ИИ для Raspberry Pi 5.

Прибытие Raspberry Pi AI HAT+ 2 Это знаменует собой новый шаг для тех, кто хочет работать с искусственным интеллектом напрямую. Raspberry Pi 5 без постоянной зависимости от облака. Эта плата расширения добавляет выделенный нейронный ускоритель и собственную память, благодаря чему большая часть обработки ИИ переносится с основного ЦП, что позволяет реализовывать более амбициозные проекты в области генеративного ИИ и компьютерного зрения.

При рекомендованной цене около 130 долларов США (Окончательная цена в Испании и остальной Европе будет варьироваться в зависимости от налогов и официальной наценки дистрибьютора.) AI HAT+ 2 позиционируется как относительно доступный вариант в экосистеме встроенных систем искусственного интеллекта. Он не конкурирует с большими серверами или выделенными графическими процессорами, но предлагает интересный баланс между стоимостью, энергопотреблением и производительностью. Интернет вещей, автоматизация, образование и прототипирование.

Что такое Raspberry Pi AI HAT+ 2 и чем он отличается от первого поколения?

Raspberry Pi AI HAT+ 2 — это официальная удлинительная пластина Разработанная для Raspberry Pi 5, она подключается через встроенный в материнскую плату интерфейс PCI Express, а также использует разъем GPIO для крепления. Это прямой преемник первой платы AI HAT+, выпущенной в 2024 году, которая предлагалась в вариантах с ускорителями. Hailo‑8L (13 TOPS) и Hailo‑8 (26 TOPS) и уделял большое внимание задачам компьютерного зрения.

Во втором поколении Raspberry Pi делает ставку на Нейронный сетевой ускоритель Hailo-10H сопровождаемый 8 ГБ памяти LPDDR4X выделенная на самой карте. Эта комбинация предназначена для поддержки рабочих нагрузок генеративный ИИ на перифериинапример, компактные языковые модели, модели «зрение-язык» и мультимодальные приложения, объединяющие изображение и текст.

Факт включения интегрированная DRAM Это означает, что запуск моделей ИИ не потребляет напрямую основную память Raspberry Pi 5. Материнская плата может сосредоточиться на логике приложения, пользовательском интерфейсе, подключении или хранении данных, в то время как нейропроцессор обрабатывает основную часть вывода. На практике это помогает поддерживать работоспособность системы, пока модели ИИ работают в фоновом режиме.

По данным самой компании Raspberry Pi, переход от первой модели AI HAT+ к этой новой модели заключается в следующем: практически прозрачный Для проектов, которые уже использовали ускорители Hailo-8, интеграция с камерной средой и программным обеспечением компании сохраняется, что позволяет избежать масштабной переработки кода.

Аппаратные характеристики, производительность и энергопотребление: до 40 TOPS с нейронным блоком Hailo-10H.

Сердцем AI HAT+ 2 является Хайло-10ХСпециализированный ускоритель нейронных сетей, разработанный для эффективного выполнения вычислений на устройствах с низким энергопотреблением. Raspberry Pi и Hailo говорят о возможности его использования. 40 вершин производительности (тераопераций в секунду), данные получены с квантованием в INT4 и INT8Это очень распространенная ситуация, когда модели развертываются на периферии сети.

Одним из ключевых моментов является то, что мощность чипа ограничена примерно одним значением. Потребляемая мощность: 3 ВтЭто позволяет интегрировать его в компактные корпуса и встраиваемые проекты без значительного увеличения требований к охлаждению или счетов за электроэнергию, что важно для устройств, которые могут работать круглосуточно. Однако это ограничение означает, что валовой урожай Это не всегда будет превосходить возможности самого Raspberry Pi 5, когда его процессор и графический процессор работают на пределе своих возможностей в определенных высокооптимизированных задачах.

По сравнению с предыдущей моделью, скачок очевиден: она переходит от 13/26 TOPS с Hailo‑8L/Hailo‑8 Он достигает производительности 40 TOPS с Hailo-10H, и впервые добавлено 8 ГБ выделенной встроенной памяти. Первый AI HAT+ отлично справлялся с такими задачами, как обнаружение объектов, оценка положения и сегментация сцены; новая версия сохраняет эти типы приложений, но расширяет сферу своей деятельности. языковые модели и мультимодальное использование.

Тем не менее, сама компания Raspberry Pi уточняет, что в некоторых операциях машинного зрения практическая производительность Hailo-10H может быть ограничена. аналогично 26 TOPS Улучшение Hailo-8 обусловлено способом распределения рабочей нагрузки и архитектурными различиями. Главное улучшение, помимо чистой вычислительной мощности в области компьютерного зрения, заключается в возможностях, которые он открывает для LLM и локальных генеративных моделей.

В комплект к тарелке входит опциональный радиатор Что касается нейропроцессора (NPU). Хотя энергопотребление ограничено, обычно рекомендуется устанавливать его, особенно если вы собираетесь долгое время выполнять ресурсоемкие задачи искусственного интеллекта или проводить требовательные тесты производительности, чтобы предотвратить снижение частоты чипа из-за перегрева.

Поддерживаемые языковые модели и локальное использование LLM

Одним из наиболее впечатляющих аспектов AI HAT+ 2 является его способность запускать языковые модели локально на Raspberry Pi 5, без отправки данных на внешние серверы. В ходе презентации компании Raspberry Pi и Hailo представили ряд моделей, в том числе 1.000 и 1.500 миллионов параметров в качестве отправной точки.

Среди совместимых программ LLM, предлагаемых на момент запуска, можно выделить следующие: DeepSeek‑R1‑Distill, Llama 3.2, Qwen2, Qwen2.5‑Instruct и Qwen2.5‑CoderЭто относительно компактные модели, предназначенные для таких задач, как базовый чат, написание и исправление текста, генерация кода, простой перевод или описание сцен на основе изображений и текста.

В представленных компанией первоначальных тестах показаны примеры следующих материалов: перевод между языками и ответы на простые вопросы, выполняемые полностью на Raspberry Pi 5 с поддержкой AI HAT+ 2, с низкой задержкой и без существенного влияния на общую удобность использования системы. Обработка выполняется на сопроцессоре Hailo-10H и не требует подключения устройства к облаку.

Следует четко понимать, что данное решение не предназначено для моделей массового рынка, таких как полные версии. ChatGPT, Claude или более крупные магистерские программы в Meta.Размеры таких систем измеряются сотнями миллиардов или даже триллионами параметров. В таких случаях проблема заключается не только в вычислительной мощности, но, прежде всего, в... требуется память для размещения модели и ее контекстов.

Сама компания Raspberry Pi настаивает на том, что пользователи должны осознавать, что они работают с... Меньшие по размеру модели обучаются на более ограниченных наборах данных.Для компенсации этого ограничения основное внимание уделяется таким методам, как LoRA (Low-Rank Adaptation)что позволяет адаптировать модели к конкретным сценариям использования без необходимости их полной переобучения, добавляя облегченные адаптационные слои поверх существующей базы.

Память, ограничения и сравнение с Raspberry Pi 5 с 16 ГБ памяти.

Включение 8 ГБ выделенной оперативной памяти LPDDR4X Это одна из главных новых функций AI HAT+ 2, но она также четко определяет типы моделей, которые можно запускать. Многим квантованным LLM-моделям среднего размера, особенно если вы хотите обрабатывать широкий контекст, может потребоваться более чем... 10 ГБ памятиТаким образом, этот аксессуар предназначен для легких моделей или моделей с ограниченным пространством для размещения аксессуаров.

Если сравнить это с Raspberry Pi 5 16 ГБ Даже без HAT материнские платы с большим объемом памяти все равно имеют преимущество при загрузке относительно больших моделей непосредственно в ОЗУ, при условии, что значительная часть этой памяти выделена исключительно для ИИ, а другие задачи приносятся в жертву. В этом сценарии интегрированные ЦП и ГП обрабатывают все вычисления, что приводит к увеличению рабочей нагрузки.

Предложение AI HAT+ 2 имеет больше смысла при поиске отдельные обязанностиПусть нейронный процессор Hailo-10H возьмет на себя вычисления с использованием ИИ, а Raspberry Pi 5 останется свободным для работы с облегченной средой рабочего стола, веб-сервисами, базами данных, автоматизацией или уровнем представления приложения.

Для тех, кто хочет иметь только один местный помощник Относительно простой и способный общаться в чате, переводить тексты или помогать с несложными задачами программирования без отправки данных третьим лицам, AI HAT+ 2 может оказаться достаточно эффективным с точки зрения баланса мощности, энергопотребления и стоимости. Однако для проектов, требующих больших моделей или чрезвычайно обширных контекстов, использование устройств с большим объемом памяти или облачной инфраструктуры останется более практичным.

Ещё один момент, который следует учитывать, заключается в том, что, хотя 8 ГБ памяти HAT помогают разгрузить память, версия 16 ГБ памяти Raspberry Pi 5 По общему объему она по-прежнему превосходит дополнительную плату, поэтому в некоторых задачах, требующих большого объема оперативной памяти, эта конфигурация останется предпочтительной.

Компьютерное зрение и одновременное выполнение моделей

AI HAT+ 2 не отказывается от функции, которая сделала популярным первое поколение: приложения компьютерного зренияHailo-10H способен запускать модели обнаружения и отслеживания объектов, оценивать позу человека или сегментировать сцену с производительностью, которая на практике соответствует показателям Hailo-8, составляющим 26 TOPS.

Raspberry Pi указывает, что новая плата может одновременно запускать модели зрения и языкаЭто делает его привлекательным для проектов, где камера и обработка текста должны работать вместе. Например, системы видеонаблюдения, которые классифицируют события и генерируют описания, интеллектуальные камеры, которые объясняют, что происходит на месте происшествия, или устройства, которые сочетают визуальное распознавание с созданием отчетов.

В конкретных сценариях упоминаются семейные модели. YOLO Для обнаружения объектов в реальном времени с частотой обновления, достигающей примерно 30 кадров в секунду в зависимости от разрешения и сложности модели. Идея заключается в том, что нейронный процессор (NPU) будет выполнять эту задачу, в то время как Raspberry Pi 5 будет управлять хранилищем, сетью, уведомлениями и дисплеем.

Программная экосистема, связанная с искусственным интеллектом на Raspberry Pi, всё ещё находится на стадии становления. Хотя существует целый ряд программных продуктов, примеры, фреймворки и инструменты Как для Raspberry Pi, так и для Hailo, параллельное выполнение нескольких моделей (зрение, язык, мультимодальные данные) продолжает оставаться развивающейся областью и может потребовать тонкой настройки в каждом конкретном проекте.

В любом случае, интеграция с официальный стек камер Raspberry Pi Это упрощает жизнь тем, кто уже работает с модулями камер этого бренда. Плата AI HAT+ 2 напрямую интегрируется с этой средой, поэтому многие существующие проекты в области машинного зрения могут быть перенесены на новую плату с относительно небольшими изменениями.

Примеры применения в Испании и Европе: промышленные, IoT и образовательные проекты.

Сочетание низкого энергопотребления, малых размеров и локальная обработка ИИ Это хорошо согласуется с тенденциями цифровизации, внедряемыми в Испании и других европейских странах. В промышленных секторах, где стабильный доступ к облаку не всегда гарантирован или где существуют строгие требования к конфиденциальности, решение такого типа может быть особенно привлекательным.

К числу наиболее часто используемых терминов в официальной документации относятся проекты для промышленная автоматизация, управление технологическими процессами и управление производственными объектамиСистемы визуального контроля на производственных линиях, обнаружение аномалий в реальном времени, контроль доступа или подсчет людей в зданиях — это примеры того, как сочетание машинного зрения и простых языковых моделей может принести пользу без необходимости развертывания гораздо более дорогостоящей инфраструктуры искусственного интеллекта.

В области Интернет вещей для дома и бизнесаAI HAT+ 2 может служить основой для локальных помощников, работающих на Raspberry Pi 5, панелей управления, интерпретирующих данные датчиков, камер, описывающих сцены, или устройств, анализирующих видео без загрузки изображений на внешние серверы. Такой подход помогает соответствовать все более строгим правилам защиты данных в Европейском Союзе.

Это также может быть интересным инструментом, поскольку комплект для разработки Для европейских компаний и стартапов, рассматривающих возможность интеграции чипа Hailo-10H в конечные продукты. Тестирование производительности и стабильности на Raspberry Pi позволяет проверить концепции перед инвестированием в разработку собственного оборудования.

В сфере образования центры профессионального обучения, университеты и специализированные академии в Испании могли бы использовать AI HAT+ 2 в качестве практической платформы, внедряя Встроенный ИИ и генеративный ИИ для студентов на доступном и относительно недорогом оборудовании по сравнению с другими, более дорогими системами.

Профиль пользователя и тип целевых проектов

Raspberry Pi AI HAT+ 2 ориентирован на несколько категорий пользователей. С одной стороны, это широкое сообщество пользователей. производители и энтузиасты для тех, кто уже использует Raspberry Pi 5 и хочет внедрить генеративный ИИ или передовые технологии компьютерного зрения в свои проекты, не переходя на рабочие станции с выделенными графическими процессорами или полностью полагаясь на облачные сервисы.

С другой стороны, он пытается соблазнить профессиональные разработчики и стартапы Для разработки таких решений необходима тестовая платформа для встроенного ИИ. По сравнению с решениями на базе eGPU или NPU, интегрированных в промышленные ПК, эта плата предлагает компактный форм-фактор, очень низкое энергопотребление и более низкую общую стоимость, хотя и с более низким потолком производительности, чем у гораздо более дорогих платформ.

Для тех, кто уже знаком с первой версией AI HAT+, переход кажется относительно простым: интеграция с существующим программным обеспечением Конструкция стека камер была тщательно разработана для минимизации необходимых изменений. Это актуально для уже реализуемых проектов, которые хотят воспользоваться преимуществами повышения производительности без полной переписывания кода.

С другой стороны, пользователи, которые хотят запускать языковые модели локально с максимально возможным запасом памяти, всё ещё могут найти решение. Raspberry Pi 5 16 ГБ Без HAT, предполагая, что интегрированные ЦП и ГП будут обрабатывать все операции вывода, потребление энергии будет несколько выше.

Короче говоря, этот аксессуар, похоже, занимает нишу промежуточного решения: он мощнее и гибче, чем Raspberry Pi 5, работающий в одиночку над определенными задачами ИИ, но далек от производительности серверов или выделенных графических процессоров, и ориентирован на низкое энергопотребление, конфиденциальность и снижение затрат.

Интеграция программного обеспечения Hailo, ресурсы и поддержка

С точки зрения программного обеспечения, Raspberry Pi стремилась максимально упростить процесс настройки. AI HAT+ 2 подключается через интерфейс PCIe Он является частью Raspberry Pi 5 и изначально распознается официальной операционной системой, что позволяет запускать приложения искусственного интеллекта без чрезмерно сложных шагов настройки для тех, кто уже знаком с этой средой.

Hailo предоставляет пользователям репозиторий на GitHub и зона для разработчиков. Он включает в себя примеры кода, предварительно настроенные модели, учебные пособия и фреймворки, разработанные как для генеративного ИИ, так и для компьютерного зрения. Он также содержит инструменты для управления квантизацией, загрузки сторонних моделей и оптимизации конкретных рабочих процессов.

На момент запуска компания предоставила несколько вариантов. готовые к установке языковые моделис обещанием расширения каталога за счет более крупных вариантов или вариантов, адаптированных к очень специфическим задачам. Кроме того, это поощряет использование таких технологий, как LoRa, для адаптации моделей к потребностям каждого проекта без необходимости обучения их с нуля на огромных наборах данных.

Как это часто бывает с подобными решениями, реальный опыт будет зависеть от уровень зрелости программной экосистемыНекоторые аналитики отмечают, что в плане инструментов, стабильности и поддержки одновременного выполнения нескольких моделей еще есть куда стремиться, но тенденция в экосистеме Raspberry Pi движется в сторону все более совершенной интеграции.

В любом случае, для разработки проектов в Испании или других европейских странах наличие официальной документации, практических примеров и активного сообщества значительно снижает барьер для экспериментов со встроенным и генеративным искусственным интеллектом в недорогих устройствах.

Цены, наличие и практические аспекты в Испании и Европе.

Плата расширения Raspberry Pi AI HAT+ 2 поступила в продажу по ориентировочной цене [цена не указана]. 130 долларов СШАВ Испании и остальной Европе окончательная сумма будет зависеть от обменный курс, налоги и политика каждого дистрибьютора.Поэтому ожидается, что между магазинами и странами будут небольшие различия.

Материнская плата совместима со всей линейкой продуктов. Raspberry Pi 5Совместимые Raspberry Pi, начиная с моделей с 1 ГБ оперативной памяти и заканчивая версиями с 16 ГБ, устанавливаются с использованием привычного формата HAT: они прикручиваются к плате и подключаются через разъем GPIO и интерфейс PCIe. Поэтому предыдущие модели Raspberry Pi, не имеющие этого интерфейса, исключены из списка совместимости.

На начальном этапе после объявления некоторые специализированные дистрибьюторы сообщили, что Ограниченное количество товара.Это стало обычной практикой при официальном выпуске аппаратного обеспечения Raspberry Pi. Тем, кто хочет приобрести устройство в краткосрочной перспективе, необходимо следить за наличием у авторизованных европейских дистрибьюторов и возможными списками ожидания.

Помимо оборудования, в комплект поставки входит доступ к технической документации и программным ресурсам для Raspberry Pi и Hailo, включая примеры на GitHub, пошаговые руководства и материалы для новичков в области встроенного ИИ. Это позволяет как индивидуальным пользователям, так и малым предприятиям начать экспериментировать без необходимости инвестировать в дополнительные инструменты разработки.

В европейском контексте, где конфиденциальность данных Поскольку энергоэффективность становится все более актуальной, AI HAT+ 2 представлен как устройство, позволяющее обрабатывать конфиденциальную информацию локально Снижение зависимости от удаленных центров обработки данных может быть привлекательным для государственных органов, малых и средних предприятий и независимых разработчиков, стремящихся к более контролируемым решениям в области искусственного интеллекта.

Raspberry Pi AI HAT+ 2 позиционируется как промежуточное решение между облачными вычислениями и крупными серверами искусственного интеллекта: он предлагает достаточно доступный способ объединения компьютерного зрения и облегченных языковых моделей в одном устройстве, обеспечивая низкое энергопотребление и соблюдение конфиденциальности, но требуя взамен разработки соответствующих проектов. в пределах возможностей и памяти Типично для оборудования, разработанного для низкого энергопотребления и низкой стоимости.

Статья по теме:

Xiaomi Smart Camera 3 3K: новая камера видеонаблюдения с разрешением 3K, призванная покорить мир «умного дома».

Альберто Наварро

Я энтузиаст технологий, который превратил свои «компьютерные» интересы в профессию. Я провел более 10 лет своей жизни, используя передовые технологии и возясь со всевозможными программами из чистого любопытства. Сейчас я специализируюсь на компьютерных технологиях и видеоиграх. Это потому, что более 5 лет я пишу статьи для различных сайтов, посвященных технологиям и видеоиграм, создавая статьи, которые стремятся дать вам необходимую информацию на понятном каждому языке.

Если у вас есть какие-либо вопросы, мои знания варьируются от всего, что связано с операционной системой Windows, а также Android для мобильных телефонов. И я предан вам, я всегда готов потратить несколько минут и помочь вам решить любые вопросы, которые могут у вас возникнуть в этом мире Интернета.