一站式方案+系統(tǒng)級(jí)安全，恩智浦重新定義邊緣智能

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）隨著“AI賦能千行百業(yè)”的成果涌現(xiàn)，“AI+”已經(jīng)成為各行業(yè)發(fā)展的新業(yè)態(tài)。在恩智浦安全邊緣處理業(yè)務(wù)媒體溝通會(huì)上，恩智浦資深副總裁兼工業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)邊緣總經(jīng)理Charles Dachs圍繞智能網(wǎng)聯(lián)分享了一系列的數(shù)據(jù)，包括：

·到2030年，全球智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備數(shù)量將超過500億臺(tái)；
·到2025年，AI半導(dǎo)體收入將達(dá)到750億美元；
·到2030年，約50%的汽車將實(shí)現(xiàn)電氣化和L2級(jí)輔助駕駛；
·到2026年，5G將覆蓋全球60%的地區(qū)；
·2021到2025年，智能家居市場(chǎng)復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)20%。

恩智浦資深副總裁兼工業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)邊緣總經(jīng)理Charles Dachs

Charles Dachs表示：“我們正處于一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)代，人工智能正在各個(gè)不同的應(yīng)用領(lǐng)域全面普及。同時(shí)，這些智能化應(yīng)用都具有互聯(lián)的屬性，藍(lán)牙、Wi-Fi、5G等互聯(lián)技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用。日益增加的智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備正給方案打造帶來多方面的挑戰(zhàn)，包括功能安全、系統(tǒng)安全、實(shí)時(shí)性和超低功耗等。”

智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景和挑戰(zhàn)，圖源：恩智浦

通過Charles Dachs的分享不難看出，智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備是一個(gè)機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存的領(lǐng)域，尤其是“AI+”在邊端和終端的快速落地，讓這種情況變得更為復(fù)雜。那么，作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體和解決方案供應(yīng)商，恩智浦如何解決多元且極具挑戰(zhàn)的市場(chǎng)需求呢？Charles Dachs對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)地解讀。

超過3000種邊緣智能產(chǎn)品

前不久，恩智浦發(fā)布了一顆跨界MCU——i.MX RT700，這款芯片不僅強(qiáng)化了傳統(tǒng)MCU方面的能力，并首次集成eIQ? Neutron NPU，為工程師打造支持智能AI的邊緣端設(shè)備提供了一個(gè)全新的選擇。

據(jù)介紹，i.MX RT700配備多達(dá)五個(gè)強(qiáng)大的內(nèi)核，為了幫助工程師應(yīng)對(duì)邊緣智能方案設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，i.MX RT700對(duì)五顆內(nèi)核做了很明確的分工。其中，計(jì)算子系統(tǒng)包括一個(gè)運(yùn)行頻率為325MHz的主Arm? Cortex?-M33核，以及一個(gè)Cadence? Tensilica? HiFi 4 DSP，可執(zhí)行要求更高的DSP和音頻處理任務(wù)；超低功耗感知子系統(tǒng)包括第二個(gè)Arm Cortex-M33核和Cadence Tensilica HiFi 1 DSP。通過這些的核心分配，基于i.MX RT700實(shí)現(xiàn)的方案不需要外部傳感器集線器，從而降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、占用空間和BOM成本。

i.MX RT700系統(tǒng)框圖，圖源：恩智浦

第五顆核心便是i.MX RT700首次集成的eIQ? Neutron NPU，可以幫助Cortex-M33分擔(dān)工作負(fù)載以加速AI 推理。與僅在Cortex-M33上運(yùn)行這些任務(wù)相比， eIQ Neutron NPU能夠更快地完成任務(wù)，例如異常檢測(cè)速度提高18倍或圖像分類速度提高172倍（具體取決于模型）。另外，i.MX RT700配備7.5MB板載SRAM，可以執(zhí)行更復(fù)雜的多模式AI任務(wù)。i.MX RT700專為智能AI邊緣設(shè)備設(shè)計(jì)，如可穿戴設(shè)備、消費(fèi)醫(yī)療設(shè)備、智能家居設(shè)備和HMI平臺(tái)。

根據(jù)Charles Dachs的介紹，極具創(chuàng)新特性的i.MX RT700跨界MCU是恩智浦全面的智能邊緣產(chǎn)品組合中的一部分，隸屬于跨界MCU產(chǎn)品陣營?！懊嫦蜻吘壷悄軕?yīng)用，恩智浦能夠提供超過3000種邊緣產(chǎn)品，包括傳統(tǒng)MCU、跨界MCU和邊緣應(yīng)用處理器，芯片主頻從幾十兆到GHz。之所以能夠提供如此豐富且具有競(jìng)爭(zhēng)力的智能邊緣產(chǎn)品，得益于恩智浦在這一領(lǐng)域持續(xù)不斷地投入。與其他公司相比，恩智浦一個(gè)明顯的不同就是我們?cè)趧?chuàng)新方面的投資水平?！?br />

恩智浦全面的邊緣智能產(chǎn)品，圖源：恩智浦

除了i.MX RT700跨界MCU，恩智浦的邊緣智能產(chǎn)品中還有很多極具創(chuàng)新的產(chǎn)品。比如MCX N系列MCU，主要面向邊緣ML、高級(jí)信號(hào)處理、信息安全應(yīng)用。該系列MCU基于Arm Cortex-M33內(nèi)核打造，配備智能外設(shè)和片上加速器，可提供多任務(wù)功能和高能效。部分MCX N系列產(chǎn)品包含恩智浦面向機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用的eIQ? Neutron NPU。此外，MCX N系列MCU包含恩智浦EdgeLock?安全區(qū)域Core Profile，根據(jù)設(shè)計(jì)安全方法構(gòu)建，提供具有不可變信任根和硬件加速加密的安全啟動(dòng)。

再比如處理器陣營里面的i.MX 95系列，主要面向高級(jí)多媒體、視覺、ML、功能安全等應(yīng)用。i.MX 95系列MPU支持恩智浦SafeAssure?功能安全（ASIL-B，SIL2）平臺(tái)開發(fā)，帶有6個(gè)Arm Cortex-A55內(nèi)核、Arm Mali GPU、4K VPU、ISP、ML加速NPU和Edgelock?安全區(qū)域提供安全性相關(guān)功能。同時(shí)，i.MX 95系列采用Energy Flex架構(gòu)，提供可擴(kuò)展的實(shí)時(shí)功能、安全和應(yīng)用處理分區(qū)，具有高速連接（10GbE、USB 3、PCIe Gen 3），適用于多種平臺(tái)。

一站式邊緣智能解決方案

正如Charles Dachs談到的，僅僅是大力投資邊緣控制器和處理器還不夠，恩智浦同時(shí)也注重將豐富的邊緣智能產(chǎn)品和該公司擅長(zhǎng)的技術(shù)進(jìn)行組合，打造出一套完整的系統(tǒng)級(jí)解決方案，用以更好地解決客戶的問題。

如下圖所示，恩智浦為智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用提供一站式解決方案，包括底層的硬件和軟件基礎(chǔ)，具有差異化競(jìng)爭(zhēng)能力的技術(shù)板塊，以及涵蓋概念驗(yàn)證、參考設(shè)計(jì)、FRDM和軟件包的系統(tǒng)級(jí)解決方案。比如，在媒體溝通會(huì)同期舉辦的生態(tài)伙伴會(huì)議上，恩智浦展示了10多塊FRDM開發(fā)板，涉及MCX N、MCX A、MCX W和MCX L產(chǎn)品，讓工程師可以非常輕松地使用它們，并在其基礎(chǔ)上開發(fā)出自己的應(yīng)用程序。Charles Dachs強(qiáng)調(diào)：“恩智浦還提供類似‘樂高’的方式幫助工程師擴(kuò)展FRDM開發(fā)板。通過將擴(kuò)展板插入到FRDM開發(fā)板上，工程師能夠非?？焖俚亻_發(fā)出他們所想的特定HMI應(yīng)用程序。不僅如此，恩智浦目前已經(jīng)提供近100個(gè)應(yīng)用示例，這個(gè)數(shù)量還在快速擴(kuò)展中?！?br />

恩智浦邊緣智能一站式解決方案，圖源：恩智浦

除了豐富的芯片和方案，恩智浦同樣致力于幫助工程師提升邊緣智能方案的安全性。在打造邊緣智能方案時(shí)，安全挑戰(zhàn)和性能挑戰(zhàn)、擴(kuò)展挑戰(zhàn)一樣突出，軟件、數(shù)據(jù)傳輸、用戶訪問等都可能成為安全入侵的入口。為了幫助工程師解決這些安全挑戰(zhàn)，恩智浦提供全面的安全解決方案。

Charles Dachs指出：“恩智浦在打造一站式邊緣智能方案的每一步都考慮到了安全性，以實(shí)現(xiàn)端到端的安全實(shí)施。在我們提供的方案里，既有支持不同安全等級(jí)的邊緣計(jì)算產(chǎn)品，幫助工程師構(gòu)建真正安全的硬件安全區(qū)域；也提供完整的硬件和軟件安全方法，以確保使用恩智浦邊緣計(jì)算產(chǎn)品構(gòu)建的基礎(chǔ)設(shè)施能夠免受惡意軟件攻擊。此外，恩智浦還提供完整的云基礎(chǔ)設(shè)施，允許工程師管理想要放入微控制器的安全密鑰，形成硬件+軟件+云端的安全模式，恩智浦是為數(shù)不多具有這一能力的公司之一?！?br />

結(jié)語

邊緣智能是更加廣泛的“AI+”落地方向，因此其創(chuàng)新的活力比云端會(huì)更加充分，這也就意味著，作為芯片商和方案商，需要具備提供豐富硬件和一站式方案的能力，以幫助工程師提升開發(fā)效率。通過Charles Dachs的介紹不難發(fā)現(xiàn)，恩智浦不僅為工程師提供一站式邊緣智能解決方案，同時(shí)也在通過行業(yè)領(lǐng)先的安全措施，為這些方案保駕護(hù)航，讓工程師開發(fā)方案沒有后顧之憂。