“到2030年,智能互联设备的数量将突破500亿台。所有这些智能设备将通过蓝牙、Wi-Fi或5G等方式互联。”
恩智浦全球资深副总裁、工业及物联网边缘业务总经理Charles Dachs
恩智浦全球资深副总裁、工业及物联网边缘业务总经理Charles Dachs,在近日恩智浦边缘处理业务媒体沟通会上这样说道。他指出,这一惊人的数字背后是市场趋势的推动。
一方面,绿色能源能效的推广和采用成为驱动设备增长的重要因素;另一方面,系统的自主性不断提高。工厂中的自动化设备,或汽车领域的自动驾驶技术,越来越普遍。同时,互联设备的数量日益增加,带来了诸多安全挑战。这一切对边缘计算的处理能力提出了更高的要求。
为帮助企业解决边缘处理业务难题,恩智浦将边缘计算与AI深度融合,提供整体的系统级解决方案。Charles Dachs强调,“我们不能仅仅关注芯片和硬件层面,而是要提供更多的解决方案,以满足人工智能、功能安全、信息安全等方面的要求。”
如何让系统设计化繁为简?
具体而言,恩智浦的解决方案分为三个层面。
最下层是软硬件基础,主要提供模拟、电源管理、传感器等功能。
中间层是12个重点技术板块,涵盖信息安全、连接、人工智能和机器学习、图像与显示、触控、电机控制、功能安全、网络、语音、视觉、电源转换和低功耗,主要针对特定技术进行创新。
最上层是系统级解决方案,通过将底层处理能力与技术专长结合,为用户提供完整的参考设计、概念验证、自由开发板和软件包。
在软硬件基础层,恩智浦拥有传统MCU(微控制单元)、跨界处理器,复杂多核应用处理器三大系列产品。
其中MCU方面,恩智浦有MCX系列,包含MCX N、MCX A、MCX C、MCX L和MCX W 5个子系列:
MCX N定位高级信号处理技术,集成了NPU(神经网络处理器),在MCU中实现边缘侧AI/ML处理能力;MCX A是高性能智能外设,是主流和广泛应用的处理器;MCX C是入门级低功耗应用,具有价格竞争力;MCX L是超低功耗系列,适用于始终在线的应用,如需供电或手持的设备;MCX W是安全、互联、窄带微控制器,将ZigBee、Thread、蓝牙与MCU功能相结合,增强了连接性能。
跨界处理器方面,包括RT 700和RT 1180。前者是专为智能AI边缘设备设计,如可穿戴设备、消费医疗设备、智能家居设备等,与前几代产品相比,功耗提升了30%-70%;后者则主要针对工业和通讯产品设计。
应用处理器方面,恩智浦推出了i.MX 91、i.MX 93、i.MX 95三款产品。i.MX 91是入门级处理器,主打性价比,而i.MX 93和i.MX 95具备高效的AI和ML处理能力。
Charles Dachs特别介绍了恩智浦在信息安全、连接、人工智能和机器学习三大技术板块的实践。
在安全板块,恩智浦在整套系统级解决方案中嵌入了安全功能,提供满足不同安全等级需求的产品。恩智浦大中华区市场与销售副总裁钱志军表示,随着量子计算的发展,现有的加密算法将面临破解风险。为此,恩智浦正与全球两家公司合作,提供基于量子算法保护下的新加密算法。确保在未来量子计算时代仍能保障产品的安全性。
恩智浦大中华区市场与销售副总裁钱志军
在连接板块,恩智浦为客户提供所有智能连接设备所需的连接元素,包括Wi-Fi、蓝牙、Thread、Zigbee、UWB、NFC等。如何将这些连接技术与底层处理能力相结合,是恩智浦助力生态系统和客户开发用例的关键。
在人工智能和机器学习板块,从32位微控制器、跨界MCU到应用处理器,恩智浦都内置了AI/ML加速器功能,提供多TOPS性能。Charles Dachs说:“我们不仅在硬件集成上做到了这一点,还提供完整的软件框架eIQ,使开发者和客户能够开发模型、采集数据、标注数据、训练模型,并在底层处理平台上测试和部署到不同的硬件中进行推理。
值得一提的是,由于延迟和隐私监管方面的原因,越来越多的AI/ML功能正在走向边缘。恩智浦i.MX 9系列产品可以在边缘运行大语言模型,无需连接云端。
深耕中国30年,本土应用案例齐放
恩智浦进入中国市场已有30余年,在中国的布局深入且全面。目前,恩智浦在大中华区拥有超过9000名员工,其中约1600名是工程师,约占全球工程师团队的三分之一。公司在中国各地设有14个办事处、6座研发中心,以及一座全球领先的封测厂,配备硬件设计、软件开发、系统工程、客户支持和市场销售等各个团队。
如今,恩智浦已有超过200款产品在中国本地完成了定义、研发、执行和交付,服务超过6000家客户。今年4月,恩智浦半导体全球首个全线上实验室在天津正式上线运营,进一步显示了其对中国市场的重视与投入。
在业务布局上,恩智浦一半的业务来自汽车行业,另一半则聚焦于工业物联网,这也是公司重点发力的方向。在工业物联网的细分市场,恩智浦专注于四个关键领域:工厂自动化、医疗、楼宇和能源,以及智慧家庭。
在这些领域,中国的合作伙伴和客户基于恩智浦提供的整套系统级解决方案,开发出了众多创新的应用和案例,以满足市场需求。Charles Dachs在会上分享了几个中国团队的具体应用案例。
AI/ML+电机控制赋能电动工具。具体而言,恩智浦提供了单芯片解决方案,实现了支持AI/ML的自动停止功能和电机控制。其中MCX N系列芯片用于本地模型的推理,eIQ工具包提高训练和验证数据集效率,让用户轻松构建自有AI/ML模型。这套方案使用户能够在一颗芯片上同时实现电机控制和AI/ML赋能的自动停止功能。典型的应用场景是电动工具钻孔时,遇到特定情况自动停止,提升了安全性。
AI/ML声音检测辅助医疗行业。将AI和机器学习应用于鼾声检测,与传统的呼吸机结合,使得设备能够识别患者的鼾声,将其从其他环境声音中过滤出来,进而检测睡眠呼吸状态,这一创新为医疗设备带来了智能化升级。
AI/ML大语言模型增强智能家居用户体验。恩智浦拥有适合本地运行大型语言模型的处理器,如i.MX 95,以及配套的PMIC(电源管理集成电路)和连接芯片,通过在边缘应用大型语言模型,实现在家庭环境或工厂环境的智能决策。
正如Charles Dachs所言,这是一个工业和物联网领域发生深刻变革的时代。随着未来能源效率提升、自主系统普及,以及技术需求不断增长,恩智浦将与合作伙伴和客户共同努力,并始终与中国市场携手前行,为变革中的各个关键技术提供创新。