為應(yīng)對邊緣智能市場新挑戰(zhàn)，恩智浦推出系統(tǒng)級解決方案

10月10日，半導(dǎo)體芯片大廠恩智浦在媒體召開媒體溝通會，介紹了恩智浦安全邊緣處理器業(yè)務(wù)的最新進(jìn)展，并分享和展示了恩智浦在中國的邊緣計算領(lǐng)域的布局與成果。恩智浦還重點解析了最新發(fā)布的專為AI邊緣打造的i.MX RT700跨界MCU。

一、邊緣智能面臨的新挑戰(zhàn)

隨著設(shè)備智能化、聯(lián)網(wǎng)化的加速發(fā)展，根據(jù)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，到2030年，全球?qū)碛谐^500億臺智能互聯(lián)設(shè)備。在恩智浦來看，推動這一數(shù)字快速增長的主要驅(qū)動力主要來自于：全球?qū)G色能源的采用和對于能源效率的要求的提升，以及智能化所帶來的設(shè)備自主性的提高，可以自行做出決策。

比如汽車的電動化和智能化，不僅帶來了節(jié)能減排，也帶來了智能座艙和自動/輔助駕駛，提升了人類駕駛員的智能化體驗和安全性。數(shù)據(jù)顯示，到2030年，全球約50%汽車將實現(xiàn)電氣化和L2輔助駕駛。同樣，智能家居為用戶帶來了非常大的便利；智能樓宇也帶來了管理效率的提升和節(jié)能；智慧工廠也提高了制造效率。

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表示，人工智能正在各個不同的應(yīng)用領(lǐng)域全面普及，對于智能設(shè)備“自主性”需求持續(xù)提高，這對我們在邊緣所需的處理能力提出了更高要求，由此也影響了恩智浦在邊緣提供智能算力以及管理這種自主性方面所做的工作。比如，不同類型的應(yīng)用需要提供不同通用計算能力和AI算力。

需要指出是的，所有這些智能設(shè)備都是可以互聯(lián)的，比如通過Wi-Fi、藍(lán)牙、5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)等。因此傳統(tǒng)的基于聯(lián)網(wǎng)的智能化解決方案，將對數(shù)據(jù)安全和功能安全帶來很多的挑戰(zhàn)。比如在智能工廠當(dāng)中，由于所有這些設(shè)備都是互聯(lián)的，按照程序自主運作的，一旦被黑客攻擊和控制，將會帶來巨大損失。

Charles Dachs表示：“這是一個工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)生許多變革的時代，能源效率、自主系統(tǒng)的采用以及實現(xiàn)這些變革的技術(shù)需求正在加速增長。這對恩智浦來說是一個巨大的機(jī)會，我們可以提供所有必要的模塊來幫助客戶構(gòu)建最終解決方案。我們不僅有邊緣處理的完整產(chǎn)品組合，還有為實現(xiàn)這一變革的每項關(guān)鍵技術(shù)提供創(chuàng)新。我們將其整合在一起，與我們的合作伙伴和客戶共同創(chuàng)造解決方案，幫助他們解決實際問題?！?/p>

二、恩智浦的邊緣智能解決方案

作為全球知名的邊緣智能芯片及安全芯片供應(yīng)商，恩智浦除了可以提供各種邊緣智能芯片滿足人工智能需求之外，還擁有硬件級的安全芯片和軟件安全方案，為這些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備保駕護(hù)航。此外，恩智浦還可以為客戶提供系統(tǒng)級的解決方案，降低客戶的開發(fā)門檻，縮短新產(chǎn)品的上市周期。

“考慮到產(chǎn)品的復(fù)雜性越來越高，我們不僅僅是聚焦在芯片和硬件的層面，我們還提供了系統(tǒng)級解決方案，以滿足人工智能、功能安全、信息安全和其他很多方面的特定技術(shù)要求?！盋harles Dachs進(jìn)一步解釋道。

具體來說，恩智浦的邊緣智能解決方案可以分為三個不同的層面（如下圖）：

最下面一層是硬件和軟件基礎(chǔ)，提供了包括各類邊緣智能處理器、模擬、電源管理、傳感器。

中間是面向特定應(yīng)用的特定技術(shù)創(chuàng)新，恩智浦目前定義了12個重點技術(shù)領(lǐng)域，包含有信息安全、連接、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像和顯示、觸摸、電機(jī)控制、功能安全、網(wǎng)絡(luò)連接、語音、視覺、能源轉(zhuǎn)換和低功耗等。

恩智浦大中華區(qū)工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)高級市場總監(jiān)孫航解釋稱：“每個技術(shù)領(lǐng)域，恩智浦都投入了大量的研發(fā)資金，以確保我們能夠提供真正獨特的產(chǎn)品。與其他許多公司相比，恩智浦最大的不同之處有一項就是我們在創(chuàng)新方面的投資水平。我們的收入中很大一部分都用于研發(fā)，但即便如此也還不夠?！?/p>

最上層的則是恩智浦將底層處理能力和中層的技術(shù)專長進(jìn)行組合，打造的一整套完整的系統(tǒng)級解決方案，以便于更好地解決客戶的問題，帶來更好的應(yīng)用案例。此外，恩智浦還提供了完整的參考設(shè)計，還可以與合作伙伴一起進(jìn)行概念驗證，最后還提供一個完整的開發(fā)創(chuàng)新環(huán)境，包括電路板和應(yīng)用程序代碼示例。

1、三大處理器系列

具體到邊緣處理器方面，目前恩智浦提供了MCU、跨界MCU和應(yīng)用處理器三大類產(chǎn)品。

其中，MCU目前有五個子系列，包括MCX N（集成了NPU在MCU里，可以在邊緣側(cè)進(jìn)行人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)，定位高性能的高級信號處理和信息安全）、MCX A（擁有可擴(kuò)展的性能、智能外設(shè)）、MCX C（面向入門級低功耗應(yīng)用）、MCX?L（適用于始終在線應(yīng)用的超低功耗MCU）、MCX W（面向安全的互聯(lián)多協(xié)議MCU，可以將ZigBee、Thread、藍(lán)牙與MCU功能結(jié)合）。后續(xù)還會有更多系列推出。

所謂跨界MCU主要是指介于常規(guī)的應(yīng)用處理器（AP）與傳統(tǒng)MCU之間的處理器。其最大特點是既能實現(xiàn)AP的高性能和豐富功能，同時又兼具傳統(tǒng)MCU的易用性（沿用MCU工具鏈）、低功耗、低成本的特性。i.MX RT700?和i.MX?RT1180是恩智浦最新推出跨界MCU。

其中，i.MX?RT700是一款專為智能AI邊緣設(shè)備設(shè)計的超低功耗跨界MCU，最高可搭載5個計算內(nèi)核，并在MCU中首次集成了恩智浦自研的eIQ? Neutron NPU，適用于可穿戴設(shè)備、智能家居、醫(yī)療設(shè)備等應(yīng)用。與前幾代產(chǎn)品相比，能效提升了70%。

i.MX?RT1180則是一款主要針對工業(yè)產(chǎn)品做的實時控制TSN開關(guān)，非常適合工業(yè)和通訊類產(chǎn)品。

在應(yīng)用處理器方面，恩智浦的i.MX 9系列目前有i.MX 95、i.MX 93和i.MX 91系列。其中，i.MX 95集成了A55、M33、M7等內(nèi)核以及NPU、ISP和GPU，主要面向高級多媒體、視覺、ML、功能安全；i.MX 93則集成了A55、M33內(nèi)核和NPU，主要面向安全的主流Linux平臺；i.MX 91則基于M55內(nèi)核，主要面向安全、成本優(yōu)化的Linux平臺。

孫航表示：“總結(jié)來看，恩智浦的邊緣智能處理器產(chǎn)品路線圖非常廣泛，從幾十MHz的傳統(tǒng)MCU到GHz的跨界處理器，再到更高主頻和更復(fù)雜性的多核應(yīng)用處理器，在市場上來講，我們的產(chǎn)品路線圖是非常全面的?！?/p>

2、面向邊緣智能的三大關(guān)鍵技術(shù)

雖然在前文中，恩智浦列舉了其12大技術(shù)能力，不過在此次媒體會上，恩智浦著重介紹其面向邊緣智能的三大關(guān)鍵技術(shù)：

人工智能

eIQ??Neutron NPU是恩智浦開發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)加速器，其算力從每秒10億次可擴(kuò)展至數(shù)萬億次。同時，還配套有NXP eIQ?ML軟件工具包，可以幫助客戶開發(fā)自己的適用于工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，然后進(jìn)行訓(xùn)練、部署、測試和優(yōu)化，最終實現(xiàn)邊緣端的AI推理。

得益于eIQ??Neutron NPU的加入，恩智浦的邊緣智能處理器，可以支持命令識別、機(jī)器視覺、異常檢測、網(wǎng)絡(luò)安全、身份識別、存在性檢測等。比如，集成了NPU的處理器應(yīng)用在洗衣機(jī)中，可以對于洗衣機(jī)的有效載荷進(jìn)行識別和管理，以優(yōu)化電機(jī)的轉(zhuǎn)速，優(yōu)化能源效率，最終達(dá)到節(jié)能的作用。

此外，由于延遲和隱私監(jiān)管方面的原因，越來越多的AI/ML功能將走向邊緣。特別是隨著AI大模型技術(shù)的發(fā)展，原本基于云端實現(xiàn)的生成式AI也在逐步的走向邊緣端。恩智浦不久前也在其i.MX9系列產(chǎn)品上運行了大語言模型，可以在無需聯(lián)網(wǎng)的情況下進(jìn)行自主決策，讓設(shè)備變得更智能和自主化。

安全解決方案

對于前面提及的邊緣智能互聯(lián)設(shè)備所面臨的安全問題，恩智浦也提供了端到端的安全解決方案。在目前的產(chǎn)品組合中，恩智浦擁有針對不同安全等需求的產(chǎn)品，既包含有基本的經(jīng)濟(jì)高效的安全性，也有涵蓋更高安全等級，并在產(chǎn)品中使用真正的硬件級安全區(qū)域，甚至是擁有僅處理用戶系統(tǒng)中安全性的安全微控制器，這使得恩智浦與競爭對手形成差異化。

恩智浦不僅在產(chǎn)品層面做到了安全，同時還提供了完整的云基礎(chǔ)設(shè)施，允許管理想要放入微控制器的安全密鑰，形成硬件+軟件+云端的模式。目前恩智浦是為數(shù)不多的這樣做的公司之一。

“從硬件到終端設(shè)備，通過我們的云服務(wù)，我們可以幫助客戶提供端到端的安全性，這是一個真正的信任根。舉例來說，恩智浦借助安全邊緣能力，成為首家獲得Matter證書的公司。另外，隨著量子計算的持續(xù)發(fā)展，未來可能將會輕易破解現(xiàn)有的很多加密算法，對此恩智浦是第一家在未來產(chǎn)品中已經(jīng)為此做好準(zhǔn)備的公司。我們在提供的這些處理解決方案上已經(jīng)為量子計算加密做好了準(zhǔn)備。這很重要，因為在很多應(yīng)用場景中，客戶的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的使用周期是非常長的，可能要使用10多年，對安全的考慮就會越來越高，也越來越有必要。量子計算出現(xiàn)的時間可能不是5年后，而是10-15年后。因此，我們必須洞察市場的發(fā)展方向，而這正是恩智浦通過提供創(chuàng)新真正為客戶帶來價值的地方?！睂O航進(jìn)一步解釋道。

連接

對于智能互聯(lián)設(shè)備來說，連接性也是非常重要。恩智浦不僅擁有相關(guān)處理器產(chǎn)品組合，同時還是唯一一家擁有讓客戶訪問智能連接設(shè)備所需的所有不同連接元素的公司，包括Wi-Fi、藍(lán)牙、Thread、Zigbee、UWB、NFC等。恩智浦可以提供一個整體的連接解決方案給到客戶。

3、提供系統(tǒng)級解決方案

恩智浦還將其基礎(chǔ)的軟硬件能力和技術(shù)能力相結(jié)合，向客戶提供系統(tǒng)級的解決方案，比如符合用戶需求的參考設(shè)計、幫助客戶進(jìn)行概念驗證、提供FRDM（自由開發(fā)板）開發(fā)平臺。

據(jù)介紹，目前恩智浦已經(jīng)擁有10多個FRDM板，涉及MCX N、MCX A、MCX W 和MCX L等產(chǎn)品，工程師可以非常輕松地使用它，并在其基礎(chǔ)上開發(fā)應(yīng)用程序。

恩智浦還在其基礎(chǔ)上提供了一種類似樂高的方法，可以將擴(kuò)展板插入到這些FRDM板上，讓工程師能夠非?？焖俚亻_發(fā)他所想的特定HMI應(yīng)用程序。目前恩智浦已經(jīng)有近100個示例，而且數(shù)量還在快速增長。

恩智浦還提供示例代碼，工程師可以使用FRDM板，根據(jù)他想要實現(xiàn)的應(yīng)用選擇他想要的任何擴(kuò)展，然后選擇其中一個應(yīng)用代碼示例作為起點，以便他可以非?？焖俚亻_發(fā)其感興趣的應(yīng)用，能夠自由地快速創(chuàng)新。

“我們已經(jīng)看到提供底層基礎(chǔ)的重要性，在每個技術(shù)支柱中提供真正的創(chuàng)新和差異化的重要性?！睂O航指出：“現(xiàn)在，我們還需要考慮如何將所有這些整合成客戶可以快速使用和實施的東西，以便縮短他們的上市時間，減少他們構(gòu)建最終應(yīng)用的工作量?！?/p>

三、攜手本土合作伙伴，邁向光明的未來

目前工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域正發(fā)生著許多的變革，而中國處于所有這些轉(zhuǎn)型的前沿。不論是電氣化、聯(lián)網(wǎng)化、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用，很多的趨勢都發(fā)生在中國，中國是此類轉(zhuǎn)型的前沿陣地，而恩智浦作為核心的芯片及解決方案供應(yīng)商多年來一直在持續(xù)深耕中國市場。

恩智浦進(jìn)入中國市場已經(jīng)有38年的歷史，已經(jīng)在中國構(gòu)建了全面的端到端本地研發(fā)和應(yīng)用支持體系。目前恩智浦在中國擁有14個辦事處、6個研發(fā)中心，并且在天津有1個世界領(lǐng)先的封測工廠，恩智浦的工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)邊緣業(yè)務(wù)部門的絕大部分產(chǎn)品都是在中國制造的。

目前恩智浦中國區(qū)的總員工數(shù)已超過9000人，其中有超過1600名工程師，由他們在中國定義、設(shè)計和開發(fā)的創(chuàng)新產(chǎn)品超過200多項。

在客戶與合作方面，目前恩智浦經(jīng)過38年的發(fā)展，在中國已經(jīng)擁有超過6,000家客戶，并且與頂尖大學(xué)合作培養(yǎng)了大量人才。

恩智浦還在中國還落地了多個實驗室，涉及物聯(lián)網(wǎng)、電氣化、人工智能等方面。2019年，恩智浦宣布天津大學(xué)合作打造物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合實驗室。2021年，恩智浦正式啟動人工智能創(chuàng)新中心一期“人工智能應(yīng)用示范基地”。2023年，創(chuàng)新中心二期項目——人工智能創(chuàng)新實踐平臺正式啟動。

今年4月，恩智浦還在蘇州宣布其首個全線上實驗室——人工智能創(chuàng)新實踐平臺云實驗室正式上線運營。

“恩智浦在中國的這一系列投資，都是為了與中國生態(tài)系統(tǒng)更好的合作，并在本地生態(tài)中幫助客戶構(gòu)建他們正在嘗試構(gòu)建的解決方案。我們也非常興奮地看到在中國市場上有這么多機(jī)會，其中一些大趨勢與我們能夠給客戶提供的產(chǎn)品、方案都是非常契合的。我們與中國的合作伙伴有很多合作機(jī)會，可以確保我們能夠攜手邁向光明的未來?！盋harles Dachs總結(jié)說道。

編輯：芯智訊-浪客劍