靈活拓展計(jì)算硬件結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)專長(zhǎng)，NXP賦能端側(cè)AI/ML全覆蓋

隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的迅速增加，傳統(tǒng)中心化處理模式正面臨巨大的帶寬和延遲壓力。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，邊緣智能逐漸成為必不可少的解決方案。

從市場(chǎng)趨勢(shì)來(lái)看，智能互聯(lián)設(shè)備的數(shù)量預(yù)計(jì)到2030年將超過(guò)500億臺(tái)。根據(jù)預(yù)測(cè)，智能家居市場(chǎng)在2021到2025年間的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到20%，AI半導(dǎo)體收入到2025年預(yù)計(jì)達(dá)到750億美元。同時(shí)，約50%的汽車將在2030年實(shí)現(xiàn)電氣化和L2輔助駕駛，5G也將在2026年覆蓋全球約60%的地區(qū)。這些趨勢(shì)表明，邊緣智能將在各個(gè)領(lǐng)域中繼續(xù)快速增長(zhǎng)和創(chuàng)新。

隨著邊緣智能在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入，系統(tǒng)的復(fù)雜性也在增加。邊緣智能在工廠自動(dòng)化、醫(yī)療健康、樓宇和能源管理、智慧家庭等場(chǎng)景中扮演著重要角色，主要面臨以下挑戰(zhàn)：

首先，系統(tǒng)的異構(gòu)性使得不同設(shè)備之間的互操作變得困難。例如，工廠自動(dòng)化中的邊緣節(jié)點(diǎn)需要與各種傳感器、控制器和機(jī)器人協(xié)同工作，這些設(shè)備往往來(lái)自不同廠商，遵循不同的通信標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)共享需要系統(tǒng)具備高度的兼容性和靈活性。

其次，邊緣智能中的數(shù)據(jù)處理和分析任務(wù)復(fù)雜且資源有限。例如，醫(yī)療健康領(lǐng)域中，患者監(jiān)測(cè)設(shè)備生成大量數(shù)據(jù)，邊緣節(jié)點(diǎn)需實(shí)時(shí)處理以支持醫(yī)生決策。不同類型的設(shè)備需要數(shù)據(jù)融合和分析，這對(duì)算法效率提出了更高要求。

此外，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和管理難度隨著應(yīng)用場(chǎng)景增加而上升。在樓宇和能源管理中，邊緣節(jié)點(diǎn)需管理多種能源設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)能效優(yōu)化。隨著設(shè)備數(shù)量增加，系統(tǒng)必須具備動(dòng)態(tài)擴(kuò)展能力，適應(yīng)不斷變化的需求。

連接帶來(lái)的信息安全問(wèn)題也是邊緣智能面臨的重大挑戰(zhàn)之一。在IIoT環(huán)境中，邊緣節(jié)點(diǎn)與設(shè)備的頻繁通信增加了攻擊面，容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)竊取威脅。因此，邊緣智能系統(tǒng)必須在數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和處理環(huán)節(jié)加強(qiáng)安全措施，如加密通信和身份驗(yàn)證，以保障系統(tǒng)安全和用戶隱私。

在近日召開(kāi)的恩智浦安全邊緣處理業(yè)務(wù)媒體溝通會(huì)上，我們了解到了恩智浦如何幫助客戶應(yīng)對(duì)這種軟硬件的系統(tǒng)復(fù)雜性。“我們需要將底層處理與我們的技術(shù)專長(zhǎng)聰明地組合，以一種更有效也更有意義的方式打造一套完整的系統(tǒng)級(jí)解決方案，用以更好地解決客戶的問(wèn)題，帶來(lái)更好的用例，以及實(shí)現(xiàn)我們?cè)噲D實(shí)施的應(yīng)用?！倍髦瞧秩蛸Y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分享到。

可拓展的底層計(jì)算硬件，全面覆蓋端側(cè)計(jì)算需求

恩智浦（NXP）致力于為邊緣智能提供可拓展的底層計(jì)算硬件，以應(yīng)對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域日益增長(zhǎng)的復(fù)雜性和需求。通過(guò)提供靈活的硬件平臺(tái)，恩智浦幫助客戶在多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)高效的計(jì)算能力。恩智浦的邊緣計(jì)算硬件不僅能夠支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，還具備出色的能效表現(xiàn)，適應(yīng)多樣化的工業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用需求。

恩智浦的產(chǎn)品路線圖覆蓋了從傳統(tǒng)MCU到跨界處理器，再到應(yīng)用處理器的不同層次計(jì)算需求。從幾十兆赫的傳統(tǒng)MCU到GHz級(jí)別的跨界處理器，再到更高主頻和更復(fù)雜的多核應(yīng)用處理器，恩智浦的產(chǎn)品布局十分廣泛，能夠有效應(yīng)對(duì)軟硬件系統(tǒng)復(fù)雜性。這種全面性對(duì)于應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的軟硬件系統(tǒng)復(fù)雜性至關(guān)重要?！皩?shí)際上，沒(méi)有多少公司能夠提供整個(gè)處理過(guò)程的解決方案，涵蓋從傳統(tǒng)MCU到跨界處理器，再到應(yīng)用處理器的完整產(chǎn)品鏈?！盋harles Dachs強(qiáng)調(diào)，“隨著不同細(xì)分市場(chǎng)的復(fù)雜性增加，對(duì)軟件的需求也在不斷上升。恩智浦不僅提供硬件，還為客戶提供自己的軟件開(kāi)發(fā)工具，使客戶能夠輕松地在整個(gè)豐富的產(chǎn)品系列中進(jìn)行軟件重用和復(fù)用，以應(yīng)對(duì)不斷上升的軟件復(fù)雜性?！蓖ㄟ^(guò)整合底層處理與技術(shù)專長(zhǎng)，恩智浦致力于為客戶打造更有效的系統(tǒng)級(jí)解決方案，助力各行業(yè)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)和用例的提升。

在需要永久在線和極低功耗的端側(cè)系統(tǒng)中，MCU負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)性高的處理和相對(duì)較小的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。在這方面，NXP主推今年新命名的MCX系列，包括5個(gè)子系列：MCX N率先在MCU中集成NPU以支持邊緣人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)，定位于高性能的高級(jí)信號(hào)處理；MCX A具備高性能智能外設(shè)，適用于主流和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景；MCX C專為入門級(jí)低功耗應(yīng)用設(shè)計(jì)，具備極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格；MCX L是超低功耗系列，適用于始終在線的設(shè)備，特別適合需要持續(xù)供電或手持的應(yīng)用；MCX W則是安全、互聯(lián)的窄帶微控制器，結(jié)合了ZigBee、Thread和藍(lán)牙等協(xié)議，滿足特定連接需求。NXP還計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)展更多產(chǎn)品，以應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用需求。

能夠處理復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，如多媒體處理、音頻信號(hào)處理以及機(jī)器學(xué)習(xí)推理的系統(tǒng)中，需要的是應(yīng)用處理器（MPU）作為計(jì)算大腦。在此領(lǐng)域，NXP提供了豐富型號(hào)的i.MX9系列。這些處理器支持異構(gòu)多核計(jì)算，集成了Cortex-A和Cortex-M內(nèi)核。其中i.MX 91是入門級(jí)處理器，具備較高的性價(jià)比，適用于基礎(chǔ)應(yīng)用場(chǎng)景。而i.MX 95和i.MX 93均集成了NPU，可高效處理AI和機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)；i.MX 95相較于i.MX 93具有更多內(nèi)核，適合高性能多媒體應(yīng)用。同時(shí)，所有的這些處理器都具備功能安全特性，能夠運(yùn)行在Linux平臺(tái)上。

而在需要更復(fù)雜的處理、圖像、音頻等功能，同時(shí)保持一定能效的系統(tǒng)中，MCU和應(yīng)用處理器都顯得不夠適合，而由NXP在當(dāng)年率先提出的跨界處理器這一產(chǎn)品類型，則是更好的選擇。2017年10月，NXP首款跨界處理器推出，結(jié)合了MCU的實(shí)時(shí)性與應(yīng)用處理器的高性能特性。此后該類產(chǎn)品家族不斷拓展，今年來(lái)到了最新的i.MX RT700系列，這一系列也將迎合端側(cè)AI/ML應(yīng)用對(duì)于計(jì)算硬件的關(guān)鍵要求。

Charles對(duì)RT700進(jìn)行了重點(diǎn)講解，這是首款集成NPU的跨界處理器，能夠支持邊緣側(cè)的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)，與前幾代產(chǎn)品相比，其功耗有顯著降低。由于其集成了GPU以支持多媒體處理，因此特別適用于AR眼鏡等產(chǎn)品，尤其適合穿戴設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和智能家居應(yīng)用。RT700包含兩個(gè)Cortex-M內(nèi)核、兩個(gè)DSP和一個(gè)NPU，共五個(gè)內(nèi)核，以提供強(qiáng)大的并行計(jì)算能力。此外，NXP還提供了eIQ工具，幫助客戶輕松進(jìn)行模型的開(kāi)發(fā)、訓(xùn)練、部署和測(cè)試，這使RT700的開(kāi)發(fā)過(guò)程變得更加簡(jiǎn)單便捷。在需要低功耗的連續(xù)處理場(chǎng)景，RT700系列為客戶解決復(fù)雜應(yīng)用提供了高效的硬件支持。

安全+AI+連接三大關(guān)鍵技術(shù)專長(zhǎng)，筑就智能端側(cè)方案競(jìng)爭(zhēng)力

為了幫助客戶應(yīng)對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的邊緣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，僅僅需要可拓展的底層硬件是不夠的，還需要來(lái)自其他關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的支持、以及中間件和軟件的融合，才能構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)方案。而這正是NXP相比其他廠商的獨(dú)到之處，不僅有可拓展的底層計(jì)算硬件覆蓋了各種端側(cè)計(jì)算需求，還全面覆蓋了12大技術(shù)領(lǐng)域，提供技術(shù)專長(zhǎng)。

恩智浦目前定義了12個(gè)重點(diǎn)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(yǔ)音、視覺(jué)、能源轉(zhuǎn)換和低功耗。每個(gè)領(lǐng)域都投入了大量的研發(fā)資金，以確保能夠提供真正獨(dú)特的產(chǎn)品給到客戶。

而在此次媒體溝通會(huì)上，Charles重點(diǎn)介紹了NXP在功能安全、連接技術(shù)以及AI/ML三大技術(shù)領(lǐng)域的突破。

【EdgeLock安全技術(shù)：從端到云，從現(xiàn)代加密到未來(lái)量子加密】

在一切產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，安全都要作為首要考慮。在IIoT的今天，要實(shí)現(xiàn)的是從設(shè)備端到云端的全面安全保障。NXP提供了覆蓋不同安全等級(jí)需求的硬件方案，既包括基礎(chǔ)且經(jīng)濟(jì)高效的安全性，也涵蓋更高級(jí)別的安全保障，并集成了真正的硬件安全區(qū)域（EdgeLock?安全區(qū)域），這使得其在市場(chǎng)中具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

NXP還提供獨(dú)立的安全微控制器，專門用于管理系統(tǒng)中的安全任務(wù)，進(jìn)一步增強(qiáng)了產(chǎn)品的安全性。例如EdgeLock? SE050安全芯片，專為需要極高信息安全保護(hù)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，與NXP的處理器結(jié)合可以提供最頂級(jí)的信息安全防護(hù)。通過(guò)采用完整的硬件和軟件結(jié)合的安全方案，NXP能夠確?；谄涮幚砟芰?gòu)建的基礎(chǔ)設(shè)施免受日益頻繁的惡意軟件攻擊。

不僅如此，NXP在產(chǎn)品層面之外，還提供了完整的云基礎(chǔ)設(shè)施，以便客戶管理其微控制器中的安全密鑰，形成了硬件、軟件與云服務(wù)的三位一體模式。EdgeLock 2GO是NXP提供的密鑰注入和管理服務(wù)，為客戶的設(shè)備提供密鑰管理的云端支持，確保從設(shè)備到云的端到端安全。NXP是少數(shù)能提供這種完整解決方案的公司之一，從硬件到終端設(shè)備，通過(guò)云服務(wù)，NXP為客戶提供了真正的信任根。例如，借助安全邊緣的能力，NXP成為首家獲得Matter認(rèn)證的公司，進(jìn)一步證明了其在安全領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

面對(duì)未來(lái)量子計(jì)算帶來(lái)的挑戰(zhàn)，NXP也走在了前列。Charles是首家為量子計(jì)算加密做好準(zhǔn)備的安全芯片公司。由于客戶設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的使用周期往往長(zhǎng)達(dá)十多年，量子計(jì)算對(duì)現(xiàn)有加密技術(shù)的潛在威脅使得對(duì)未來(lái)安全的準(zhǔn)備愈發(fā)重要。NXP通過(guò)提供具備量子安全特性的處理解決方案，為客戶的長(zhǎng)周期應(yīng)用提供保障，體現(xiàn)了其對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)的前瞻性洞察，以及通過(guò)創(chuàng)新為客戶創(chuàng)造價(jià)值的承諾。

【eIQNPU+eIQ軟件框架：創(chuàng)新機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案，全面覆蓋硬件與軟件的AI/ML支持】

在端側(cè)的AL/ML方面，NXP通過(guò)eIQ NPU硬件加速器和eIQ軟件工具包的結(jié)合，形成了一個(gè)完整的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案，支持從低算力MCU到高算力應(yīng)用處理器，適用于廣泛的邊緣AI應(yīng)用場(chǎng)景。

硬件方面集成了32位微控制器、跨界MCU、應(yīng)用處理器等，并結(jié)合eIQ軟件框架支持AI模型的開(kāi)發(fā)和部署，覆蓋從數(shù)據(jù)采集、標(biāo)注、訓(xùn)練到部署的完整流程，適用于從低算力MCU到高算力應(yīng)用處理器的硬件平臺(tái)，滿足廣泛的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和邊緣AI需求。

值得一提的是，NXP的AI/ML加速器（即eIQ Neutron神經(jīng)處理單元）提供從10 GOPS到多TOPS的廣泛算力支持，能夠應(yīng)對(duì)不同復(fù)雜度的AI任務(wù)，適用于各種邊緣應(yīng)用場(chǎng)景。當(dāng)前可提供的示例包括命令識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)、異常檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)安全、身份識(shí)別和家用設(shè)備的能效優(yōu)化等，這些解決方案可以幫助客戶在智能家居、工業(yè)自動(dòng)化和物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)AI賦能。

正是憑借著這種強(qiáng)大的軟硬件能力耦合，在端側(cè)設(shè)備上運(yùn)行大語(yǔ)言模型成為了可能?！坝捎谘舆t和隱私監(jiān)管方面的原因，越來(lái)越多的AI/ML功能將走向邊緣。如今，很多功能，尤其是看到這些非常先進(jìn)的AI/ML模型時(shí)，都是在云端實(shí)現(xiàn)的?！盋harles分享到，“就在幾個(gè)月前，我們展示了在我們的i.MX 9系列產(chǎn)品上，可以在邊緣運(yùn)行大語(yǔ)言模型，甚至無(wú)需連接到云端。因此，現(xiàn)在可以真正啟用不需要云連接的應(yīng)用，設(shè)備可以變得智能和自主，并自行做出決策?！?

【集合所有連接元素，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接體驗(yàn)】

在連接方面，NXP產(chǎn)品支持的多種無(wú)線連接標(biāo)準(zhǔn)，包括Wi-Fi、藍(lán)牙（Bluetooth）、Thread、Zigbee、超寬帶（UWB）、以及NFC等。這些連接選項(xiàng)使得NXP的產(chǎn)品在智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接和通信，滿足多樣化的需求。

NXP的連接技術(shù)具有良好的擴(kuò)展性、適應(yīng)性和穩(wěn)定性，可以全面集成到其他恩智浦產(chǎn)品中。憑借著廣泛連接能力和可拓展的處理能力結(jié)合，NXP為客戶提供了多套靈活且高效的邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

Charles強(qiáng)調(diào)，NXP是唯一一家擁有讓客戶訪問(wèn)智能連接設(shè)備所需的所有不同連接元素的公司，如何將其與底層處理能力相結(jié)合，是恩智浦可以幫助生態(tài)系統(tǒng)及幫助客戶開(kāi)發(fā)其用例的關(guān)鍵之一。

端側(cè)AI/ML將無(wú)處不在，NXP賦能IIoT智能邊緣

憑借著靈活可拓展的底層計(jì)算硬件，加上多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)專長(zhǎng)，NXP正在幫助端側(cè)AI/ML技術(shù)不斷滲透到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的方方面面。從制造業(yè)到家庭智能設(shè)備，機(jī)器學(xué)習(xí)模型在邊緣實(shí)現(xiàn)將會(huì)實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用。在此次媒體溝通會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，Charles也通過(guò)幾個(gè)具體的案例，展示了NXP是如何幫助客戶將AI/ML技術(shù)無(wú)縫融入IIoT領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)智能決策、優(yōu)化能效和提升用戶體驗(yàn)。

在電動(dòng)工具領(lǐng)域，NXP結(jié)合AI/ML和電機(jī)控制技術(shù)，提供了單芯片解決方案（MCX N947），實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)工具中的自動(dòng)停止功能和電機(jī)控制。MCX N系列芯片支持本地模型推理，eIQ工具幫助客戶開(kāi)發(fā)解決方案。這一解決方案在單一芯片上實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)控制與AI功能的結(jié)合，典型應(yīng)用是電動(dòng)工具在遇到特定情況時(shí)自動(dòng)停止。

在電力轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，NXP的MCX N系列和MCX W系列相結(jié)合，為逆變器和儲(chǔ)能產(chǎn)品提供了一整套AFCI（拉弧檢測(cè)）功能的解決方案。通過(guò)處理、連接和AI/ML能力的結(jié)合，確保提供最高效的電力轉(zhuǎn)換解決方案，并提供本地實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)支持，助力客戶快速實(shí)現(xiàn)功能落地。

在醫(yī)療領(lǐng)域，NXP將AI/ML與聲音檢測(cè)相結(jié)合，應(yīng)用于傳統(tǒng)的呼吸機(jī)中，用于識(shí)別患者的打鼾聲，將其從其他聲音中分離出來(lái)，從而保護(hù)患者。該解決方案結(jié)合了i.MX RT系列處理器和相關(guān)軟件，實(shí)現(xiàn)了處理與AI/ML的集成應(yīng)用。

在智能工廠中，NXP的AI/ML技術(shù)用于視覺(jué)檢測(cè)，幫助提高效率和準(zhǔn)確性。NXP提供了包含MCU、MPU以及連接方案的完整解決方案，廣泛應(yīng)用于智慧工廠中，并支持多個(gè)生態(tài)合作伙伴，以模組級(jí)或方案級(jí)產(chǎn)品形式加速客戶的開(kāi)發(fā)和量產(chǎn)。

在家用電器領(lǐng)域，NXP的語(yǔ)音控制技術(shù)正得到廣泛應(yīng)用，支持多語(yǔ)言能力。NXP的VIT Speech to Intent引擎可在任何微控制器上運(yùn)行，支持多語(yǔ)言語(yǔ)音控制，適用于面向全球市場(chǎng)的家電產(chǎn)品。

在邊緣應(yīng)用大型語(yǔ)言模型方面，NXP的i.MX 95處理器結(jié)合PMIC和連接芯片，提供了一整套適用于家庭和工廠環(huán)境中進(jìn)行智能決策的解決方案，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需云連接的本地大語(yǔ)言模型推理。

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預(yù)期在未來(lái)，端側(cè)AI/ML將會(huì)迎來(lái)爆發(fā)。這種爆發(fā)的應(yīng)用，并不是單一終端、單一形態(tài)，而是會(huì)像IoT終端的千奇百態(tài)一樣，取決于實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景和使用需求，模型覆蓋到從幾千個(gè)到數(shù)億個(gè)參數(shù)量、算力從幾個(gè)GOPS到幾個(gè)、幾十甚至上百TOPS不等。

客戶必需根據(jù)實(shí)際需求在參數(shù)數(shù)量和算力方面做出平衡和取舍，而NXP為他們提供了一系列絕佳的方案選擇。

“對(duì)于端側(cè)AI和ML來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)幾十TOPS并不難，困難的是以一種非常節(jié)能的方式實(shí)現(xiàn)它。”Charles說(shuō)到，“恩智浦專注于在邊緣運(yùn)行人工智能，而不是在云端的AI。我們專注在我們身邊的設(shè)備上，為它們提供額外的智能和功能?！?