Sipeed Maix4-HAT – บอร์ด AI HAT สำหรับ Raspberry Pi 5 ที่ให้พลังประมวลผล AI สูงสุด 72 TOPS พร้อมเอาต์พุตวิดีโอ 4K

Maix4-HAT เป็นบอร์ด AI HAT แบบ PCIe ขนาดกะทัดรัดสำหรับ Raspberry Pi 5 ที่สร้างขึ้นบนบอร์ดหลัก MAIX-IV ที่ใช้ชิป SoC AXERA AX650N/C ซีพียูแบบ Octa-core Cortex-A55 ให้ประสิทธิภาพสูงสุด 72 TOPS (INT4) หรือ 18 TOPS (INT8) พร้อมรองรับการเข้ารหัส/ถอดรหัสวิดีโอ 8K

มาพร้อมหน่วยความจำ RAM LPDDR4x ขนาด 8 GB และหน่วยเก็บข้อมูล eMMC ขนาด 32 GB รวมถึงอินเทอร์เฟซต่าง ๆ เช่น PCIe 2.0, HDMI 2.0a (4Kp60), USB 3.0, USB 2.0, ช่องต่อกล้องหลายตัว, SPI LCD, การควบคุมระบบสัมผัสแบบ I²C, ช่องต่อลำโพง และพัดลม ออกแบบมาให้ใช้งานแบบ Plug-and-Play กับ Raspberry Pi 5 และบอร์ดอื่น ๆ เพื่อเร่งการประมวลผลโมเดลแบบ Transformer จึงเหมาะสำหรับงาน AI ที่ต้องการขนาดกะทัดรัด เช่น กล้องอัจฉริยะ การตรวจสอบในอุตสาหกรรม และแอปพลิเคชัน Multimodal AI

สเปคของ Sipeed Maix4-HAT :

SoC – AXera AX650N
- CPU – Arm Cortex-A55 Octa-core @ 1.7 GHz พร้อมรองรับ NEON
- NPU – การประมวลผล AI ที่มีความเร็วสูงถึง 43.2 TOPS @ INT4, 10.8 TOPS @ INT8 พร้อมรองรับอินพุต INT4, INT8, INT16, FP16 และ FP32; ซึ่งเทียบเท่ากับ NVIDIA 40 TOPS ตามข้อมูลของ Sipeed/AXERA
- ISP – สูงสุด 8Kp30 (8,192×4,320 @ 30 fps) ความละเอียดสูงสุด 16,384 x 16,384
- DSP – dual-core DSP 800 MHz
- Video Decoding – การถอดรหัสวิดีโอ H.264/H.264 8Kp60 สูงสุด 32x ช่อง @ 1080p30
- Video Encoding – การเข้ารหัสวิดีโอ H.264/H.265 สูงสุด 8Kp30 สูงสุด 32x ช่อง @ 1080p30
หน่วยความจำ – LPDDR4x แบบ 64-bit ขนาด 8GB (แบ่งเป็น 2GB สำหรับระบบ + 6GB สำหรับ AI)
ที่เก็บข้อมูล
- eMMC 5.1 flash ขนาด 32 GB
- รองรับ MicroSD card
การแสดงผล
- Mini HDMI 2.0a รองรับความละเอียดสูงสุด 4K @ 60 fps
- อินเทอร์เฟซจอแสดงผล SPI แบบ 10-pin FPC พร้อมอินเทอร์เฟซสัมผัส I²C แบบ 6-pin FPC
กล้อง – อินเทอร์เฟซกล้อง USB ระยะพิทช์ 0.8 มม. แบบ 4 พิน
เสียง
- คอนเนกเตอร์ลำโพง 2 พิน
- ไมโครโฟนบนบอร์ด
USB
- พอร์ต USB 2.0 (480 Mbps) Type-C OTG
- พอร์ต USB 3.0 (5 Gbps) Type-A
การดีบัก – พอร์ต USB Type-C
การขยาย – 1× PCIe 2.0 (1-lane, 16-pin FPC), Raspberry Pi 5 compatibility
อื่น ๆ
- ปุ่ม Reset, ปุ่ม boot 0 และ boot 1
- ขั้วต่อพัดลมระบายความร้อนขนาด 1.25 มม. แบบ 2-pin
- ไฟ LED แสดงสถานะสีน้ำเงินและสีขาวบนบอร์ดหลัก
พาวเวอร์ซัพพลาย – จ่ายไฟ 5V จาก Pi หรือบอร์ดอื่น ๆ
ขนาด – 65 x 56 มม.

M4N-HAT รองรับชุดพัฒนา AI แบบครบวงจร และทำงานร่วมกับแพลตฟอร์ม MaixPy รุ่นอัปเดตของ Sipeed พร้อมเอกสารประกอบอย่างครบถ้วน, นักพัฒนาสามารถใช้โมเดล AI ที่ผ่านการฝึกสอนล่วงหน้าจาก Hugging Face และสามารถแปลงหรือปรับใช้โมเดลของตนเองได้ผ่านเครื่องมือ Pulsar2 ของ AXERA โดยบอร์ดนี้รองรับงาน AI ยอดนิยม เช่น การจดจำภาพ การตรวจจับวัตถุ และแม้กระทั่งการรันโมเดลภาษาขนาดใหญ่ (LLM)

บอร์ดนี้สามารถใช้งานร่วมกับ Raspberry Pi 5 ได้อย่างสมบูรณ์ พร้อมคู่มือการติดตั้งและใช้งานในเอกสาร AXCL นอกจากนี้ยังมีข้อมูลเพิ่มเติม เช่น เอกสารฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์, ไฟล์ดาวน์โหลด SDK, ทรัพยากรพัฒนา AI (AXCL, Pulsar2), ศูนย์รวมโมเดล และตัวอย่างโค้ดใหเดาวน์โหลดจาก Wiki

กราฟการทดสอบประสิทธิภาพ (benchmark) เปรียบเทียบ Maix4-HAT ที่ 18 TOPS กับ RK3588 ที่มี NPU 6 TOPS, Hailo-8 (26 TOPS) และ Hailo-8L (13 TOPS) โดยใช้โมเดล AI หลากหลายชนิด ซึ่งเราเคยระบุไว้เสมอว่าค่าตัวเลข TOPS ที่ผู้ผลิตแจ้ง ไม่ได้หมายความว่าจะให้ผลจริงตามนั้นเสมอไป, ในด้าน ประสิทธิภาพ FPS ดิบ (Raw FPS performance) Maix4-HAT ทำผลงานได้เหนือกว่าคู่แข่งแทบทั้งหมดในงานโหลด CNN และ Transformer ส่วนใหญ่ โดยทำความเร็วได้สูงสุดถึง 5,961 FPS บน SqueezeNet11 และ 5,073 FPS บน MobileNetV2

กราฟด้านล่างแสดงประสิทธิภาพเป็นเปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับ Maix4-HAT (กำหนดให้ Maix4-HAT เป็น 100% ในทุกโมเดล) หากชิปอื่นรันได้ 50% หมายความว่ามีความเร็วเพียงครึ่งหนึ่งของ Maix4-HAT สำหรับโมเดลนั้น ๆ ในหลายกรณี อุปกรณ์เร่งความเร็วอื่น ๆ (RK3588, Hailo-8, Hailo-8L) ทำงานได้ช้ากว่าครึ่งของ Maix4-HAT โดย ข้อยกเว้นใหญ่ คือ ResNet50 บน Hailo-8 ที่สามารถทำความเร็วแซง Maix4-HAT ได้ประมาณ 131%, โดยสรุป Maix4-HAT จะทำงานได้เร็วกว่ามาก โดยเฉพาะกับโมเดลด้าน Computer Visionแต่ก็มีบางกรณีที่ชิปอื่นทำงานได้เร็วกว่าในโมเดลบางประเภท

นอกจากนี้ยังมีบอร์ด AI HAT อื่น ๆ สำหรับ Raspberry Pi 5 เช่น official Raspberry Pi AI HAT+, Pineboards AI Bundle (Hailo 8L) และ Raspberry Pi AI Kit ซึ่งทั้งหมดนี้ช่วยให้รันงาน AI สำหรับการประมวลผลภาพ เสียง และงาน ML อื่น ๆ ได้บนอุปกรณ์โดยตรง

Sipeed Maix4-HAT วางจำหน่ายแล้วบน AliExpress ในราคา $173 (~5,600฿) โดยก่อนหน้านี้เคยขายบนร้าน AliExpress ของ Sipeed ราคา $149 (~4,800฿)