【導讀】我們身處于一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)代，因為智能設備正在以驚人的速度增加，無(wú)論是汽車(chē)、工廠(chǎng)還是居家、樓宇領(lǐng)域，都讓AI技術(shù)變得“看得見(jiàn)，摸得著(zhù)”。同時(shí)，這些設備也通過(guò)藍牙、Wi-Fi、5G而互相連接，形成一個(gè)萬(wàn)物智能的網(wǎng)絡(luò )。
我們身處于一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)代，因為智能設備正在以驚人的速度增加，無(wú)論是汽車(chē)、工廠(chǎng)還是居家、樓宇領(lǐng)域，都讓AI技術(shù)變得“看得見(jiàn)，摸得著(zhù)”。同時(shí)，這些設備也通過(guò)藍牙、Wi-Fi、5G而互相連接，形成一個(gè)萬(wàn)物智能的網(wǎng)絡(luò )。
數據顯示，到2030年智能互聯(lián)設備數量將超過(guò)500億臺，到2030年約50%的汽車(chē)將實(shí)現電氣化和L2輔助駕駛，到2025年AI半導體收入將達到750億美元，到2026年5G將覆蓋全球60%的地區，2021到2025年智能家居市場(chǎng)復合年增長(cháng)率達20%。
在A(yíng)I革命中，隨著(zhù)邊緣AI重要性愈發(fā)凸顯，MCU、跨界MCU、MPU作為邊緣設備的核心也在不斷增強其AI處理能力。日前，恩智浦就分享了其在邊緣處理業(yè)務(wù)上的理解和布局。
工業(yè)方案的三個(gè)層級
你我都知道，恩智浦在汽車(chē)領(lǐng)域非?；钴S，近乎一半業(yè)務(wù)都集中在汽車(chē)領(lǐng)域，那么發(fā)力的另一半則是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。
根據恩智浦全球資深副總裁、工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)邊緣業(yè)務(wù)總經(jīng)理Charles Dachs介紹，恩智浦在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域聚焦四個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域：一是工廠(chǎng)自動(dòng)化，包括實(shí)時(shí)控制、人機界面（HMI）、機器人應用；二是醫療，包括患者監測、醫療器械、個(gè)人健康；三是樓宇和能源，包括能源管理、綠色能源、樓宇控制；四是自動(dòng)化家居，包括家庭控制器、智能門(mén)禁、智能家電。
如果關(guān)注近幾年的新聞，也許你會(huì )發(fā)現，現在的恩智浦早已不止是一家芯片提供商，而是提供一整套解決方案的提供商。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，恩智浦也在秉承這種思維，為客戶(hù)提供多個(gè)層級的解決方案。Charles Dachs表示，恩智浦將這種解決方案分為三個(gè)層級——硬件和軟件基礎、技術(shù)板塊、系統級解決方案。
最底層是硬件和軟件基礎，包括處理、模擬、電源管理、傳感器功能等；中間層提供特定技術(shù)創(chuàng )新，恩智浦與其他公司最大不同就是在創(chuàng )新方面的投資，目前定義了12個(gè)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，包括信息安全、連接、人工智能和機器學(xué)習、圖像和顯示、觸摸、電機控制、功能安全、網(wǎng)絡(luò )連接、語(yǔ)音、視覺(jué)、能源轉換和低功耗；在解決方案層面，恩智浦會(huì )提供參考設計、概念驗證、FRDM和軟件包。
硬件和軟件基礎：從MCU、跨界MCU到MPU
從處理器角度來(lái)看，恩智浦是業(yè)界少數布局非常廣泛的一家廠(chǎng)商，能夠覆蓋各種用戶(hù)的選擇，包括幾十MHz的傳統MCU，到GHz的跨界MCU，再到更高主頻和更復雜性的MPU。
讓產(chǎn)品線(xiàn)足夠全面至關(guān)重要，因為隨著(zhù)軟件復雜度不斷增加，必然需要不同的產(chǎn)品去應對不同的場(chǎng)景，這種情況不可能每有一個(gè)場(chǎng)景就重復開(kāi)發(fā)一次。Charles Dachs強調，恩智浦提供自己的軟件開(kāi)發(fā)工具，可以讓客戶(hù)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品或軟件非常容易地在豐富廣泛的產(chǎn)品系列中復用。
談到具體的產(chǎn)品，Charles Dachs表示今年恩智浦對MCU、跨界MCU、應用處理器三大系列進(jìn)行了一系列更新和規劃。
首先，恩智浦今年重新命名傳統MCU產(chǎn)品為MCX系列，目前已推出5個(gè)子系列，接下來(lái)幾個(gè)月，會(huì )有更多的子系統面世。其中，MCX N率先集成NPU實(shí)現邊緣側AI/ML能力，MCX A定位主流和廣泛應用的高性能智能外設MCU，MCX C為入門(mén)級、超低功耗產(chǎn)品，MCX L適應于始終在線(xiàn)類(lèi)型的低功耗應用，MCX W集成ZigBee、Thread 和藍牙等互聯(lián)功能。
其次，跨界MCU在工業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的能力正在不斷提升。其中，RT 1180是一款主要針對工業(yè)產(chǎn)品實(shí)時(shí)控制TSN開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品，對工業(yè)和通訊非常契合；最新發(fā)布的RT700是首款集成NPU的跨界MCU產(chǎn)品，不僅在功耗上實(shí)現跨越，在A(yíng)I性能上也非常強悍。
最后，整個(gè)i.MX 9系列應用處理器都集成NPU，所以可以實(shí)現更高的AI性能，同時(shí)適合運行在Linux平臺。其中，i.MX 95和i.MX 93兩款產(chǎn)品都可以進(jìn)行高效的AI/ML處理能力，i.MX 91作為入門(mén)級處理器擁有極佳的性?xún)r(jià)比。
12大技術(shù)之3：功能安全、AI/ML、連接
在恩智浦的12個(gè)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域中，功能安全、AI/ML、連接三大技術(shù)尤為重要。
首先，安全方面，恩智浦不僅在硬件、軟件層面做到了功能安全，還提供完整的云基礎設施，形成“硬件+軟件+云端”的模式，為用戶(hù)提供真正的“信任根”，是為數不多的這樣做的公司之一。在恩智浦的產(chǎn)品組合中，既包含必要、經(jīng)濟高效的信息安全，也涵蓋更高的安全等級，對于需要最高級系統安全性的用戶(hù)也可以提供安全微控制器，這使得恩智浦與競爭對手形成差異化。
舉例來(lái)說(shuō)，恩智浦借助安全邊緣能力，成為首家獲得Matter證書(shū)的公司。再比如，恩智浦是第一家為量子計算加密做好了準備的公司，保證那些使用周期非常長(cháng)的客戶(hù)能夠在10～15年后產(chǎn)品仍然具備安全性。
其次，AI/ML方面，恩智浦整個(gè)產(chǎn)品線(xiàn)都內置了AI/ML加速器功能，算力覆蓋從10G到幾T TOPS。恩智浦不僅從硬件集成的角度實(shí)現了AI/ML，還提供了完整的軟件框架eIQ，使開(kāi)發(fā)人員和客戶(hù)能夠開(kāi)發(fā)自己的模型，同時(shí)采集數據、標注數據、訓練模型、測試模型、推理模型。
如今，很多功能都在云端實(shí)現，如果想讓設備變得更加智能和自主，同時(shí)解決延遲和隱私監管的問(wèn)題，一定要將AI/ML放在邊緣。幾個(gè)月前，恩智浦在i.MX 9系列產(chǎn)品上運行了邊緣大語(yǔ)言模型，無(wú)需連接到云端，證實(shí)了在邊緣實(shí)現LLM的可行性。
最后，連接方面，恩智浦不僅提供完整的產(chǎn)品組合，還是唯一一家擁有讓客戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)智能連接設備所需的所有不同連接元素的公司，包括Wi-Fi、藍牙、Thread、Zigbee、UWB、NFC。
系統級解決方案：來(lái)自中國團隊的方案
AI/ML的顛覆性體現在什么場(chǎng)景？Charles Dachs介紹了許多來(lái)自恩智浦中國本土團隊的在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的方案。
在電動(dòng)工具領(lǐng)域，恩智浦通過(guò)AI/ML實(shí)現了自動(dòng)停止功能和電機控制，比如電動(dòng)工具在鉆孔時(shí)，遇到特定的情況會(huì )自動(dòng)停止。恩智浦利用MCX N系列芯片做本地模型推理，而eIQ工具幫助客戶(hù)非常容易地開(kāi)發(fā)AI/ML。
在能源方案中，恩智浦將MCX N系列和MCX W系列應用在逆變器和儲能產(chǎn)品中，實(shí)現了一整套AFCI（拉弧檢測）功能的方案，結合芯片本身的處理能力、連接能力和AI/ML能力，確保從電力轉換的角度提供最高效的解決方案。
在醫療領(lǐng)域，恩智浦將AI/ML針對聲音的檢測結合到傳統的呼吸機中，這樣可以識別病人打鼾的聲音，從其他聲音中過(guò)濾出來(lái)，從而對病人起到保護作用。
在智能工廠(chǎng)領(lǐng)域，恩智浦既提供MCU、MPU方案，也加了連接的方案。需要強調的是，恩智浦在中國賦能了非常多的生態(tài)合作伙伴，提供模組級或方案級產(chǎn)品，幫助最終客戶(hù)快速開(kāi)發(fā)和量產(chǎn)化。
在智能家電領(lǐng)域，恩智浦擁有自己的IP，名為VIT Speech to Intent，可以為家電提供語(yǔ)音控制功能，它提供多語(yǔ)言能力，非常適合國內廠(chǎng)商的產(chǎn)品出海。
在智能家居領(lǐng)域，恩智浦通過(guò)i.MX 95，搭配PMIC和連接芯片，實(shí)現了一整套的產(chǎn)品和解決方案，幫助客戶(hù)在邊緣實(shí)現大語(yǔ)言模型落地。
最新跨界處理器：三個(gè)子系統的強大產(chǎn)品
值得注意的是，此次發(fā)布會(huì )上，恩智浦對最新發(fā)布的下一代跨界MCU芯片i.MX RT700進(jìn)行了詳細的解析。
R700相比于前代產(chǎn)品，提升幅度非常之大，可以說(shuō)是“降維打擊”，早在發(fā)布之前就引發(fā)了工程師群體的討論。相比上一代產(chǎn)品，其在邊緣提供高達 172 倍的速度提升和 119 倍的節能，同時(shí)功耗比上一代產(chǎn)品降低了30～70%。
為什么R700的功耗提升如此巨大？Charles Dachs表示，恩智浦在芯片設計和工程上做了很多改進(jìn)，低功耗技術(shù)是其中的核心之一。對于A(yíng)I/ML來(lái)說(shuō)，實(shí)現50 TOPS并不困難，難點(diǎn)在于如何以極低的功耗實(shí)現這一目標。恩智浦從RT500和RT600兩個(gè)產(chǎn)品中獲取了大量的經(jīng)驗，也收到了許多客戶(hù)的反饋，這是R700能夠進(jìn)步的最大原因。以Garmin手表為例，消費者可以連續佩戴兩周，這得益于恩智浦多年來(lái)在節能技術(shù)方面的積累。
通過(guò)與前代對比，不難發(fā)現RT700整體設計更傾向于把特定工作分流于其他子系統，從而獲得更好的功耗和效率。RT700主要包括三個(gè)子系統，包括額外的一個(gè)M33+DSP的“傳感計算子系統“，一個(gè)eIQ Neutron NPU的AI子系統，一個(gè)基于RISC-V的2.5D GPU的圖像子系統（可通過(guò)LCD或MIPI提供720p@60Hz）。
不止如此，RT700還將主CPU的 M33內核頻率提升到325 MHz (RT500為200 MHz, RT600為300 MHz)；將片上SRAM最高增加到7.5 MB （RT500最高5 MB, RT600為4.5 MB)，減少對于外部存儲的訪(fǎng)問(wèn)，以防止耗電；針對可穿戴設備應用，首次支持eUSB（嵌入式USB），提供比原來(lái)USB更好的安全和加密性能。
恩智浦面對中國市場(chǎng)：一起走向光明
在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，中國無(wú)疑是走得很快的，恩智浦一直以來(lái)，也都將中國市場(chǎng)視為重要的市場(chǎng)。正如其最新的公司slogan，“Brighter Together”一樣，恩智浦一直希望與中國合作伙伴一起走向光明的未來(lái)。
Charles Dachs表示，恩智浦在中國深耕已有30余年，約三分之一的工程師都在中國本地工作。恩智浦在大中華區擁有超過(guò)9,000名員工，設有14個(gè)辦事處、6個(gè)研發(fā)中心，并在天津擁有一個(gè)世界領(lǐng)先的封測廠(chǎng)。
恩智浦在中國具備所有創(chuàng )新要素，擁有完整的團隊，包括硬件設計、軟件開(kāi)發(fā)、系統工程、客戶(hù)支持和銷(xiāo)售市場(chǎng)等。目前，恩智浦已經(jīng)在中國定義并研發(fā)、執行、交付了超過(guò)200款產(chǎn)品，而且這個(gè)數字還在持續增長(cháng)。這些成果離不開(kāi)強大的生態(tài)系統支持。我們在中國與超過(guò)6000家客戶(hù)和合作伙伴合作，共同推動(dòng)創(chuàng )新走向終端市場(chǎng)，我們也希望未來(lái)這一數字會(huì )不斷增加。
天津的云實(shí)驗室就是我們在中國本土創(chuàng )新的一個(gè)典范?！拔覀兎浅Ｅd奮地看到中國市場(chǎng)充滿(mǎn)了機會(huì )，其中許多大趨勢與我們?yōu)榭蛻?hù)提供的產(chǎn)品和解決方案高度契合。我們期待與中國的合作伙伴攜手，邁向光明的未來(lái)?！盋harles Dachs如是說(shuō)。
從產(chǎn)品層面來(lái)講，恩智浦的FRDM開(kāi)發(fā)平臺（FRDM代表“自由開(kāi)發(fā)板”）為國內工程師提供了一個(gè)強大且靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境，它提供了類(lèi)似樂(lè )高的模塊化擴展方式，工程師可以在FRDM板上添加擴展模塊（如圖形功能）來(lái)快速開(kāi)發(fā)特定的HMI應用。
幾個(gè)月前，在恩智浦推出MCX系列產(chǎn)品時(shí)，一并推出了相關(guān)開(kāi)發(fā)板，如今，這一平臺已擴展至跨界MCU和應用處理器，支持MCX N、MCX A、MCX W和MCX L等多種產(chǎn)品，幫助工程師輕松上手并進(jìn)行應用程序開(kāi)發(fā)。目前恩智浦已有超過(guò)10款FRDM板。
此外，恩智浦提供了接近100個(gè)示例代碼，數量還在持續增加。工程師可以根據自身需求，選擇合適的擴展模塊并基于示例代碼迅速構建應用。在這個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境中，恩智浦為客戶(hù)提供了創(chuàng )新的自由，使得他們能夠輕松應對快速變化的需求。
接下來(lái)，恩智浦還會(huì )通過(guò)參考設計和概念驗證展示更多功能。但創(chuàng )新的潛力不限于此，在中國，恩智浦擁有強大的系統解決方案團隊，他們積極與合作伙伴和客戶(hù)合作，開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的完整參考設計，這些解決方案為國內客戶(hù)提供了全面的支持，確保在不同應用場(chǎng)景中獲得成功。
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