【導讀】我們身處于一個激動人心的時代，因為智能設備正在以驚人的速度增加，無論是汽車、工廠還是居家、樓宇領域，都讓AI技術變得“看得見，摸得著”。同時，這些設備也通過藍牙、Wi-Fi、5G而互相連接，形成一個萬物智能的網(wǎng)絡。
我們身處于一個激動人心的時代，因為智能設備正在以驚人的速度增加，無論是汽車、工廠還是居家、樓宇領域，都讓AI技術變得“看得見，摸得著”。同時，這些設備也通過藍牙、Wi-Fi、5G而互相連接，形成一個萬物智能的網(wǎng)絡。
數(shù)據(jù)顯示，到2030年智能互聯(lián)設備數(shù)量將超過500億臺，到2030年約50%的汽車將實現(xiàn)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(qū)，2021到2025年智能家居市場復合年增長率達20%。
在AI革命中，隨著邊緣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)務上的理解和布局。
工業(yè)方案的三個層級
你我都知道，恩智浦在汽車領域非常活躍，近乎一半業(yè)務都集中在汽車領域，那么發(fā)力的另一半則是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。
根據(jù)恩智浦全球資深副總裁、工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)邊緣業(yè)務總經理Charles Dachs介紹，恩智浦在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域聚焦四個重點領域：一是工廠自動化，包括實時控制、人機界面（HMI）、機器人應用；二是醫(yī)療，包括患者監(jiān)測、醫(yī)療器械、個人健康；三是樓宇和能源，包括能源管理、綠色能源、樓宇控制；四是自動化家居，包括家庭控制器、智能門禁、智能家電。
如果關注近幾年的新聞，也許你會發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)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)領域，恩智浦也在秉承這種思維，為客戶提供多個層級的解決方案。Charles Dachs表示，恩智浦將這種解決方案分為三個層級——硬件和軟件基礎、技術板塊、系統(tǒng)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個重點技術領域，包括信息安全、連接、人工智能和機器學習、圖像和顯示、觸摸、電機控制、功能安全、網(wǎng)絡連接、語音、視覺、能源轉換和低功耗；在解決方案層面，恩智浦會提供參考設計、概念驗證、FRDM和軟件包。
硬件和軟件基礎：從MCU、跨界MCU到MPU
從處理器角度來看，恩智浦是業(yè)界少數(shù)布局非常廣泛的一家廠商，能夠覆蓋各種用戶的選擇，包括幾十MHz的傳統(tǒng)MCU，到GHz的跨界MCU，再到更高主頻和更復雜性的MPU。
讓產品線足夠全面至關重要，因為隨著軟件復雜度不斷增加，必然需要不同的產品去應對不同的場景，這種情況不可能每有一個場景就重復開發(fā)一次。Charles Dachs強調，恩智浦提供自己的軟件開發(fā)工具，可以讓客戶開發(fā)的產品或軟件非常容易地在豐富廣泛的產品系列中復用。
談到具體的產品，Charles Dachs表示今年恩智浦對MCU、跨界MCU、應用處理器三大系列進行了一系列更新和規(guī)劃。
首先，恩智浦今年重新命名傳統(tǒng)MCU產品為MCX系列，目前已推出5個子系列，接下來幾個月，會有更多的子系統(tǒng)面世。其中，MCX N率先集成NPU實現(xiàn)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為入門級、超低功耗產品，MCX L適應于始終在線類型的低功耗應用，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)產品實時控制TSN開關的產品，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產品，不僅在功耗上實現(xiàn)跨越，在AI性能上也非常強悍。
最后，整個i.MX 9系列應用處理器都集成NPU，所以可以實現(xiàn)更高的AI性能，同時適合運行在Linux平臺。其中，i.MX 95和i.MX 93兩款產品都可以進行高效的AI/ML處理能力，i.MX 91作為入門級處理器擁有極佳的性價比。
12大技術之3：功能安全、AI/ML、連接
在恩智浦的12個重點技術領域中，功能安全、AI/ML、連接三大技術尤為重要。
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，為用戶提供真正的“信任根”，是為數(shù)不多的這樣做的公司之一。在恩智浦的產品組合中，既包含必要、經濟高效的信息安全，也涵蓋更高的安全等級，對于需要最高級系統(tǒng)安全性的用戶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。
舉例來說，恩智浦借助安全邊緣能力，成為首家獲得Matter證書的公司。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的客戶能夠在10～15年后產品仍然具備安全性。
其次，AI/ML方面，恩智浦整個產品線都內置了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現(xiàn)了AI/ML，還提供了完整的軟件框架eIQ，使開發(fā)人員和客戶能夠開發(fā)自己的模型，同時采集數(shù)據(jù)、標注數(shù)據(jù)、訓練模型、測試模型、推理模型。
如今，很多功能都在云端實現(xiàn)，如果想讓設備變得更加智能和自主，同時解決延遲和隱私監(jiān)管的問題，一定要將AI/ML放在邊緣。幾個月前，恩智浦在i.MX 9系列產品上運行了邊緣大語言模型，無需連接到云端，證實了在邊緣實現(xiàn)LLM的可行性。
最后，連接方面，恩智浦不僅提供完整的產品組合，還是唯一一家擁有讓客戶訪問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(tǒng)級解決方案：來自中國團隊的方案
AI/ML的顛覆性體現(xiàn)在什么場景？Charles Dachs介紹了許多來自恩智浦中國本土團隊的在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域的方案。
在電動工具領域，恩智浦通過AI/ML實現(xiàn)了自動停止功能和電機控制，比如電動工具在鉆孔時，遇到特定的情況會自動停止。恩智浦利用MCX N系列芯片做本地模型推理，而eIQ工具幫助客戶非常容易地開發(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品中，實現(xiàn)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(yī)療領域，恩智浦將AI/ML針對聲音的檢測結合到傳統(tǒng)的呼吸機中，這樣可以識別病人打鼾的聲音，從其他聲音中過濾出來，從而對病人起到保護作用。
在智能工廠領域，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品，幫助最終客戶快速開發(fā)和量產化。
在智能家電領域，恩智浦擁有自己的IP，名為VIT Speech to Intent，可以為家電提供語音控制功能，它提供多語言能力，非常適合國內廠商的產品出海。
在智能家居領域，恩智浦通過i.MX 95，搭配PMIC和連接芯片，實現(xiàn)了一整套的產品和解決方案，幫助客戶在邊緣實現(xiàn)大語言模型落地。
最新跨界處理器：三個子系統(tǒng)的強大產品
值得注意的是，此次發(fā)布會上，恩智浦對最新發(fā)布的下一代跨界MCU芯片i.MX RT700進行了詳細的解析。
R700相比于前代產品，提升幅度非常之大，可以說是“降維打擊”，早在發(fā)布之前就引發(fā)了工程師群體的討論。相比上一代產品，其在邊緣提供高達 172 倍的速度提升和 119 倍的節(jié)能，同時功耗比上一代產品降低了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，低功耗技術是其中的核心之一。對于AI/ML來說，實現(xiàn)50 TOPS并不困難，難點在于如何以極低的功耗實現(xiàn)這一目標。恩智浦從RT500和RT600兩個產品中獲取了大量的經驗，也收到了許多客戶的反饋，這是R700能夠進步的最大原因。以Garmin手表為例，消費者可以連續(xù)佩戴兩周，這得益于恩智浦多年來在節(jié)能技術方面的積累。
通過與前代對比，不難發(fā)現(xiàn)RT700整體設計更傾向于把特定工作分流于其他子系統(tǒng)，從而獲得更好的功耗和效率。RT700主要包括三個子系統(tǒng)，包括額外的一個M33+DSP的“傳感計算子系統(tǒng)“，一個eIQ Neutron NPU的AI子系統(tǒng)，一個基于RISC-V的2.5D GPU的圖像子系統(tǒng)（可通過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問，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USB更好的安全和加密性能。
恩智浦面對中國市場：一起走向光明
在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域，中國無疑是走得很快的，恩智浦一直以來，也都將中國市場視為重要的市場。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。
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(qū)擁有超過9,000名員工，設有14個辦事處、6個研發(fā)中心，并在天津擁有一個世界領先的封測廠。
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、軟件開發(fā)、系統(tǒng)工程、客戶支持和銷售市場等。目前，恩智浦已經在中國定義并研發(fā)、執(zhí)行、交付了超過200款產品，而且這個數(shù)字還在持續(xù)增長。這些成果離不開強大的生態(tài)系統(tǒng)支持。我們在中國與超過6000家客戶和合作伙伴合作，共同推動創(chuàng)新走向終端市場，我們也希望未來這一數(shù)字會不斷增加。
天津的云實驗室就是我們在中國本土創(chuàng)新的一個典范?！拔覀兎浅Ｅd奮地看到中國市場充滿了機會，其中許多大趨勢與我們?yōu)榭蛻籼峁┑漠a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?！盋harles Dachs如是說。
從產品層面來講，恩智浦的FRDM開發(fā)平臺（FRDM代表“自由開發(fā)板”）為國內工程師提供了一個強大且靈活的開發(fā)環(huán)境，它提供了類似樂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）來快速開發(fā)特定的HMI應用。
幾個月前，在恩智浦推出MCX系列產品時，一并推出了相關開發(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等多種產品，幫助工程師輕松上手并進行應用程序開發(fā)。目前恩智浦已有超過10款FRDM板。
此外，恩智浦提供了接近100個示例代碼，數(shù)量還在持續(xù)增加。工程師可以根據(jù)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。在這個開發(fā)環(huán)境中，恩智浦為客戶提供了創(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，恩智浦還會通過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(tǒng)解決方案團隊，他們積極與合作伙伴和客戶合作，開發(fā)滿足市場需求的完整參考設計，這些解決方案為國內客戶提供了全面的支持，確保在不同應用場景中獲得成功。
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