你知道嗎?每2個手機中就有1顆ST MEMS傳感器,每3臺車載導航儀中就有1顆ST MEMS傳感器,每2個DRAM中就有1顆ST MEMS傳感器,你身邊的電子設備處處都有ST的影子。
作為全球最大的半導體公司之一的意法半導體(簡稱ST),僅MEMS傳感器部門就有400名員工,總出貨量達150億,截止到2018年專利已達145個,擁有150個產(chǎn)品和軟件庫,晶圓廠可提供雙產(chǎn)能供貨,2018年更是完成了每日600萬片的高出貨量,為全球30,000多加客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務。
意法半導體大中華暨南亞區(qū)模擬和MEMS產(chǎn)品部市場經(jīng)理許永剛
自帶AI功能的新一代傳感器
無論是5G還是IoT以及熱度不減的智能駕駛都在要求MEMS傳感器能夠功耗更低,性能更高。ST通過運用人工智能的機器學習技術研發(fā)出了最新一代的傳感器,可提高系統(tǒng)整體性能,釋放開發(fā)人員設計潛力。
近日ST宣布研發(fā)出了可機器學習的LSM6DSOX 傳感器,LSM6DSOX 傳感器內(nèi)部集成一個機器學習內(nèi)核,可根據(jù)已知運動模式對運動數(shù)據(jù)進行分類處理,接替主處理器處理運動跟蹤的第一階段任務,這種方法可以節(jié)能降耗,加快健身記錄、健康監(jiān)測、個人導航、跌倒檢測應用等運動類應用程序的運行速度。
配備意法半導體LSM6DSOX的設備可以為用戶帶來便利、響應迅速的“永遠開啟”的使用體驗,且對電池續(xù)航時間沒有太大影響。LSM6DSOX相對于傳統(tǒng)傳感器相比,增添了更大的FIFO內(nèi)存空間,并配備最先進的高速I3C數(shù)字接口,使得傳感器與主控制器的交互間隔更長,連接時間更短,節(jié)能省電效果更好。
l 該傳感器易于集成到主流移動平臺(例如:Android和iOS)上,可簡化消費、醫(yī)療和工業(yè)智能設備使用流程。LSM6DSOX包含一個3D MEMS加速度計和3D MEMS陀螺儀,并使用機器學習內(nèi)核跟蹤復雜的運動,具備市場上功耗最低的慣性測量單元 (雙模高性能功耗0.55 mA ),傳感器硬件運行機器學習算法節(jié)能10到1000倍(相對于應用處理器方法)。
l 機器學習內(nèi)核與傳感器集成的有限狀態(tài)機邏輯(finite-state machine logic)協(xié)同工作,執(zhí)行運動模式識別或振動檢測功能。使用LSM6DSOX創(chuàng)建運動跟蹤產(chǎn)品,可以用開源PC應用程序Weka,或者云端神經(jīng)網(wǎng)絡對機器學習內(nèi)核進行決策樹分類培訓,從樣本數(shù)據(jù)生成設置參數(shù)和限值,例如,用于表征被檢測運動類型的加速度、速度和磁傾角。
l 因為支持自由落體檢測、喚醒、6D/4D方向檢測、單擊和雙擊中斷,LSM6DSOX可用于運動跟蹤外的其它的多種應用,例如,用戶界面管理和筆記本電腦保護。輔助輸出和配置選項還簡化其光學防抖(OIS)應用。
為什么將人工智能加入到MEMS傳感器中?
人工智能解決方案可提高檢測能力20%,50%識別速度,而且設置簡便,只需5個步驟:
1. 用戶定義要識別的類
2. 為每個類采集日志數(shù)據(jù)
3. 定義與要識別類的最匹配的特征
4. 機器學習工具根據(jù)這些日志和特征生成可在LSM6DSOX上運行的決策
5. 配置LSM6DSOX,然后運行程序
就這么簡單!
ST:20年MEMS發(fā)展歷史,用實力說話
一張圖感受下,ST MEMS的20年發(fā)展歷史:
MEMS最初設計是用于工業(yè)設備和汽車用品的,隨著時間的推移,ST已經(jīng)有了較完善的傳感器供應,MEMS 主要分為兩部分:一部分是傳感器,就是我們耳熟能詳?shù)募铀俣?、陀螺儀;另一部分是致動器,這也是MEMS的重要組成部分。ST作為一個IDM的半導體公司,擁有完整的研發(fā)生產(chǎn),雖然這兩項原理是正反的關系,但在真正的設計和工藝上,是可以復用的。
2005 年ST首個3軸加速度計研發(fā)成功,2008年iOS平臺獲獎產(chǎn)品被手機廣泛采用,2014
年更是應對強大的市場目標:對Android提供了友好支持。
ST的壓力傳感器運用自己獨有技術可實現(xiàn)最高性能,在高壓力條件下,線性良好;在量程范圍內(nèi),靈敏度更高。ST采用獨有的一次成型的封裝技術,經(jīng)過市場檢驗的封裝技術,出貨量超過3億片。
ST的MEMS傳感器系列繁多,在工業(yè)4.0、高端工業(yè)和智能駕駛領域都有專門的MEMS傳感器。同時有完整的MEMS軟件解決方案,從驅(qū)動程序到軟件開發(fā)工具,包括底層驅(qū)動程序、X-CUBE-MEMS-XT1、軟件庫和AlgoBuilder工具。
小結(jié):
ST 在消費電子市場的MEMS領域大獲成功,不過目前這一市場也步入成熟期,總量巨大但增幅卻緩慢。ST 認為,隨著物聯(lián)網(wǎng)智慧工業(yè)、智能汽車產(chǎn)業(yè)加速崛起,將為MEMS市場帶來新的活力。