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拥抱“AI战略”,瑞萨电子意在边缘

2023/11/21
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阅读需 8 分钟
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近日,瑞萨电子参展第六届中国国际进口博览会,围绕智能工业、物联网汽车电子展出多款产品和相关解决方案,结合近一段时间的收购和战略合作动向,比如收购Reality AI,与EdgeCortix建立战略合作关系等,向外界传递出了全面拥抱“AI战略”的信号。

众所周知,在AI技术发展的历史中,原来都是以运算和存储为中心的,对算力和存储能力要求很高。那么,作为一家在边缘侧发力的全球领先的MCU和MPU产品及完整解决方案供应商,瑞萨又将如何与AI趋势结合呢?

带着这个问题,与非网在展会期间采访到了瑞萨电子嵌入式处理器事业部高级经理吴频吉,深入探讨瑞萨电子在边缘侧的AI战略和落地进程。

蚂蚁雄兵,边缘AI更具市场潜力

事实上,边缘AI是一个比较新的领域,但根据市场侧的统计数据,到2025年,大约75%的数据将来自网络边缘设备,而非云端。所以在去中心化以及数据爆炸的双重因素影响下,边缘AI也是大势所趋,可以给各个产业带来更多可能。根据STL Partners边缘计算关键数据统计,2030年全球边缘计算潜在市场规模将达到4450亿美元,10年复合增长率为48%。

图 | 云端和边缘侧AI将协同发展

话说回来,虽然我们可以把很多算法或资源部署到边缘设备上,通过算法模型在边缘设备上进行一些推理工作,但算法模型的训练还是需要云端来做的,所以通常是边缘和云端打配合的一个状态:云端把训练好的模型给边缘设备用,边缘设备在推理后将部分数据反馈给云端服务器,从而反哺模型的优化。

预测式AI,是瑞萨电子发展的方向

吴频吉表示:“生成式AI需要的是Transformer这样的大模型,但对于嵌入式这一块,我们更需要预测式AI。”

怎么理解呢?在预测式AI中,传感器负责收集外面的图像、声音、温度、压力等物理量,并将其转化为数字化的信号,而AI的主要作用是根据这些数据对系统或者机器的行为进行预测,然后将其作为业务的决策参考,决定是否需要停机或报警。

吴频吉认为预测式AI会遍地开花,和云端AI需要非常多的GPU/TPU算力一样,未来预测式AI也将对MCU、MPU、NPU、FPGA等主芯片需求进一步扩大,生成更广的市场空间。

图 | 生成式AI VS 预测式AI,图源:瑞萨电子

工控领域,需要一颗带AI功能的低功耗MCU

说到边缘AI,其实还可以进一步细分为网关类的边缘AI,以及真正的端侧AI,对于网关类的通常需要用到MPU,而终端侧的除了MPU外,MCU也可成为另一种选择,而这种需求在工业领域还相当普遍。

吴频吉告诉与非网:“瑞萨电子在高端产品上,主要针对的是工业类的客户,他们对可靠性、安全性的要求比较高,最好是有片内存储,而不是外挂Flash,减少系统的器件数量保证更高的可靠性;同时随着AI技术的发展,确实工业场景中也需要大量的AI,它们对算力的要求并不高,大都处理的是非视觉类传感器采集的信息,但对实时性和功耗方面要求会很高。所以这些客户想要的是功耗控制在MCU层面,不会跳到W级的,带一定AI算力的,性能可以追平MPU 但不用上Linux的MCU。”

对此,瑞萨电子推出业界首款基于Arm® Cortex®-M85处理器的MCU——RA8系列,性能达到6.39 CoreMark/MHz。

据悉,RA8系列MCU部署了Arm Helium™技术,即Arm的M型向量扩展单元。相比基于Arm Cortex-M7处理器的MCU,该技术可将实现数字信号处理器DSP)和机器学习(ML)的性能提高4倍。在某些场景下,使用者可以省去DSP的开销。

图 | 瑞萨电子发布业界首款搭载ARM CORTEX-M85内核的MCU

除了可圈可点的性能外,RA8系列MCU还实现了优秀的安全性。Cortex-M85内核包含Arm TrustZone®技术,可实现存储器、外设和代码的隔离与安全/非安全分区。RA8系列MCU引入了最先进的瑞萨安全IP(RSIP-E51A),提供前沿加密加速器并支持真正的安全启动。其它高阶安全功能还包括:用于强大硬件信任根(Root-of-Trust)的不可变存储、具有即时解密(DOTF)功能的八线OSPI、安全认证调试、安全工厂编程和篡改保护。通过与Arm TrustZone配合使用,可实现全面、完全集成的安全元件功能。Armv8.1-M架构引入了指针验证和分支目标识别(PACBTI)安全扩展,可缓解针对内存安全违规和内存损坏的软件攻击。RA8系列还在进行PSA认证2级 + 安全元件(SE)、NIST CAVP和FIPS 140-3认证。

虽然RA8已经这么优秀了,但功耗方面的表现还是非常不俗。它集成了新的低功耗特性和多种低功耗模式,在实现业界卓越性能的同时增强了能效。低功耗模式、双独立电源域、较低的电压范围、快速唤醒时间,以及较低典型工作与待机电流的组合降低了系统总体功耗,使客户能够满足系统要求。新的Arm Cortex-M85内核还能以更低的功耗执行各种DSP/ML任务。

写在最后

根据瑞萨方面的消息,RA8系列首批产品——RA8M1产品群已经开始批量出货,主要面向工业自动化、家电、智能家居消费电子、楼宇/家庭自动化、医疗和AI领域的各种计算密集型应用场景,如指纹扫描仪、恒温器、PLC、智能电表和家庭集线器等。

图 | RA8系列首批产品——RA8M1配置介绍

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瑞萨电子

瑞萨电子

(RENESAS)于2003年4月1日—由日立制作所半导体部门和三菱电机半导体部门合并成立。RENESAS结合了日立与三菱在半导体领域方面的先进技术和丰富经验,是无线网络、汽车、消费与工业市场设计制造嵌入式半导体的全球领先供应商。创立日期2003年4月1日公司法人董事长&CEO伊藤达业务范围单片机逻辑模拟等的系统LSI、分立半导体元件、SRAM等的存储器开发、设计、制造、销售、服务的提供。集团成员44家公司(日本20家,日本以外24家)年度销售额2006财年(截止至2007年3月):9526亿日元(约83亿美元)从业人员:26000人(全世界20个国家、43家公司)瑞萨科技是世界十大半导体芯片供应商之一,在很多诸如移动通信、汽车电子和PC/AV 等领域获得了全球最高市场份额。瑞萨集成电路设计(北京)有限公司苏州分公司(RDB-SU)是瑞萨科技全资子公司,2004年1月成立以来,现已拥有150多名优秀工程师,承担着家电和汽车电子领域MCU的一系列设计工作,并在2006年4月开始开发面向中国市场的MCU。

(RENESAS)于2003年4月1日—由日立制作所半导体部门和三菱电机半导体部门合并成立。RENESAS结合了日立与三菱在半导体领域方面的先进技术和丰富经验,是无线网络、汽车、消费与工业市场设计制造嵌入式半导体的全球领先供应商。创立日期2003年4月1日公司法人董事长&CEO伊藤达业务范围单片机逻辑模拟等的系统LSI、分立半导体元件、SRAM等的存储器开发、设计、制造、销售、服务的提供。集团成员44家公司(日本20家,日本以外24家)年度销售额2006财年(截止至2007年3月):9526亿日元(约83亿美元)从业人员:26000人(全世界20个国家、43家公司)瑞萨科技是世界十大半导体芯片供应商之一,在很多诸如移动通信、汽车电子和PC/AV 等领域获得了全球最高市场份额。瑞萨集成电路设计(北京)有限公司苏州分公司(RDB-SU)是瑞萨科技全资子公司,2004年1月成立以来,现已拥有150多名优秀工程师,承担着家电和汽车电子领域MCU的一系列设计工作,并在2006年4月开始开发面向中国市场的MCU。收起

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电子产业图谱

与非网副主编 通信专业出身,从事电子研发数余载,擅长从工程师的角度洞悉电子行业发展动态。