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MCU有AI,传感器会ML?边缘计算时代来了

时间:2019-05-06 作者:刘于苇 阅读:
AI正在以惊人的速度影响中国市场发展,但人们熟知的AI运算平台不外乎CPU、GPU、FPGA或ASIC,ST在近期举办的STM32峰会上打出了口号——“让大多数STM32产品都支持AI深度学习”,但要怎样用MCU来做AI呢?传感器上的机器学习又是如何进行数据处理工作的?

“虽然去年整个电子产业呈现出疲软的状态,但我们预计在今年下半年市场会出现反弹,整体表现会超出上半年。”近日在深圳举办的意法半导体(STMicroelectronics)第四届STM32峰会上,意法半导体总裁兼首席执行官Jean-Marc Chery对电子市场整体表现给出了乐观的预期。C2lEETC-电子工程专辑
主题演讲_Jean Marc Chery(意法半导体总裁兼首席执行官)_2.JPGC2lEETC-电子工程专辑
意法半导体总裁兼首席执行官Jean-Marc CheryC2lEETC-电子工程专辑

据IHS 发布的数据显示,2018年STM32系列微控制器(MCU)出货超过12亿颗,位列全球通用MCU厂商排名第二位,而如果算上汽车MCU,ST已经是中国排名第一的MCU厂商。他们都这么有信心,我们还有什么理由不相信半导体市场会复苏?C2lEETC-电子工程专辑
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(Source:意法半导体,IHS Markit)C2lEETC-电子工程专辑

本次大会聚焦的3大专题“人工智能与计算”、“工业与安全”、“云技术与连接”,可以看到,随着人工智能(AI)、机器学习(Machine Learning)和物联网(IoT)等新兴技术应用的兴起,ST在产品策略上也正与时俱进。C2lEETC-电子工程专辑
Ricardo De Sa Earp,意法半导体微控制器和数字IC (MDG)产品部副总裁,微控制器事业部总经理.jpeC2lEETC-电子工程专辑
意法半导体微控制器和数字IC (MDG)产品部副总裁,微控制器事业部总经理Ricardo De Sa EarpC2lEETC-电子工程专辑

意法半导体微控制器和数字IC (MDG)产品部副总裁,微控制器事业部总经理Ricardo De Sa Earp称,ST正在向连接性、人工智能、安全、生态等方面着力发展。例如ST在大会开场舞蹈中展示了一双“AI魔鞋”,能够精确和高效地跟踪用户的运动,穿着它跳街舞时,这双鞋竟然还能准确地识别出当前舞者所用的舞步名称,其中的秘密就是……C2lEETC-电子工程专辑
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一般人都认不出的街舞专业动作“SalsaRock”、“Original”、“moon-walk”等,一双鞋竟然能实时识别出来,这是传感器+AI算法+MCU的功劳C2lEETC-电子工程专辑

MCU怎样玩转AI?

AI正在以惊人的速度影响中国市场发展,但人们熟知的AI运算平台不外乎CPU、GPU、FPGA或ASIC,ST在大会上打出了口号——“让大多数STM32产品都支持AI深度学习”,但要怎样用MCU来做AI呢?C2lEETC-电子工程专辑
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意法半导体微控制器事业部全球市场总监Daniel ColonnaC2lEETC-电子工程专辑

对此意法半导体微控制器事业部全球市场总监Daniel Colonna表示,目前主要是通过一系列工具,基于神经网络的初步数学计算得出算法,来实现神经网络的映射,从而实现在MCU端加载人工智能。目前ST已经研发出构建下一代智能设备所需的软硬件解决方案,包括收集信息的硬件和处理数据的软件库,以及用于解释、分析和运行AI应用程序的MCU。C2lEETC-电子工程专辑
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(Source:意法半导体)C2lEETC-电子工程专辑

已有多家合作伙伴采用ST的机器学习和AI方案,比如前面提到的AI魔鞋——NNF舞鞋,就来自一家日本公司No New Folk Studio的第一个智能鞋平台Orphe Track,这也是STM32峰会上主要的第三方原型设计之一。该智能鞋的传感器模块Orphe Core采用意法半导体的传感器,内部的AI算法能够梳理用户行走和跑步生成的数据,提供有关如何提高运动效率的建议,还能记录用户的日常运动方式和健康状况,并关联到各种健身和保险服务。C2lEETC-电子工程专辑
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展示区AI魔鞋街舞表演C2lEETC-电子工程专辑

等等,传感器也有人工智能了吗?C2lEETC-电子工程专辑

传感器里也有机器学习核心

众所周知,做人工智能一般需要收集大量数据,用于神经网络的训练和机器学习,而数据收集往往由传感器完成。传统、普通的传感器就是把数据采集下来,报到主控那边去运算和执行,这个过程考虑到系统的功耗和延时。而在ST的传感器产品线中,一些产品已经可以做到边缘计算。C2lEETC-电子工程专辑
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意法半导体大中华暨南亚区模拟器件、MEMS和传感器 (AMS) 产品部市场及应用高级总监吴卫东C2lEETC-电子工程专辑

“边缘的概念是,传感器收到信号以后,可以自行处理一部分特定的数据。例如计步、检测不同的运动状态,或是飞行模式/地面模式等等状态,这些都可以找到一定的规律。”意法半导体大中华暨南亚区模拟器件、MEMS和传感器 (AMS) 产品部市场及应用高级总监吴卫东介绍道,“我们只要采集到原始数据,用机器学习模型学习好,把学习出来判断的依据再写到传感器里,传感器就可以有执行层面,不需要用到处理器就可以去判断。”C2lEETC-电子工程专辑
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(Source:意法半导体)
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把一些简单的人工智能算法融入传感器中,这是对现有MCU产品系列的补充和增强。随着5G的到来,人们对传统产品的延迟和能耗将提出更高更极限的要求,边缘计算是非常好的实现方法。C2lEETC-电子工程专辑

STM32未来的产品线规划

ST一直是MCU的全产品提供商,今年初他们对外宣布,将生态系统进一步延伸到STM8(8位MCU)。STM8的生态系统也涵盖了所有STM32家族内的产品,包括MPU,STM32提供的所有工具,在STM8也可以实现。C2lEETC-电子工程专辑
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STM32现有的14个量产系列,共享一个生态系统,这对于其他MCU领域竞争对手来说是一件很可怕的事,因为用户的习惯不是那么容易改变的。(Source:意法半导体)C2lEETC-电子工程专辑

不管是低端还是高端的应用,ST的愿景是在每个层级都要有相应产品的部署。对于一些低端应用可以直接用STM32,对于一些较高端的复杂应用则可采取STM32加MPU的方式。据透露,接下来一段时间ST将主推STM32+MPU。C2lEETC-电子工程专辑
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(Source:意法半导体)C2lEETC-电子工程专辑

其中下一代H7性能更高的同时,价格也会更亲民。C2lEETC-电子工程专辑
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(Source:意法半导体)C2lEETC-电子工程专辑

而首个STM32 MPU,支持Linux OS,采用Cortex-A7和Cortex-M4双核设计,也在提供高速接口和高速计算能力的同时,兼顾实时任务处理。对于MPU市场,ST也是信心十足, 他们认为这个市场中真正能够为大众市场提供MPU,并且背后有一套生态系统来支持的公司并不多。ST有非常专业的技术支持和强大社区,可以带来MPU产品本身以外的一些支持,这一点是和其他竞争对手最大的差异。C2lEETC-电子工程专辑

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(Source:意法半导体)C2lEETC-电子工程专辑

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ST在中国市场

而对于开始提到的看好今年电子市场整体复苏,ST方面认为有两大原因:C2lEETC-电子工程专辑

一、 就ST目前与客户进行的项目对接与合作来看,汽车和个人消费电子领域需求旺盛。C2lEETC-电子工程专辑
二、 预期工业市场和大众市场会带来新的增长,所以今年ST特别把注意力重新放回到了亚洲,尤其关注中国市场。C2lEETC-电子工程专辑

ST表示,其在中国市场的代理商、渠道供应商都将不断发力,来提高ST在中国市场的表现水平。C2lEETC-电子工程专辑

至于总部对中国市场的支持,ST方面表示,“中国经济正在发生着翻天覆地的变化,传统行业和传统经济目前处在平稳增长的阶段,随着现在越来越多的新产业、新业态的出现,包括物联网、工业物联网和设备互联,在新产业不断崛起的过程中,国家也出台了相应的法律法规。所以ST会在人工智能和传感器方面继续发力,来助力中国工业互联网的发展。我们希望这样的帮助是相辅相成的,ST和中国市场应该是共同成长的。”C2lEETC-电子工程专辑
STM32(中国)战略合作伙伴授牌仪式.jpegC2lEETC-电子工程专辑
在会上,ST还对中国本土的一些战略合作伙伴进行了授牌仪式,他们强调,合作伙伴一直是ST文化中非常重要的一环,是生态系统中的DNA,只有通过合作,才能达成共赢并长久保持竞争优势。ST表示,进入一个国家市场都需要在本地化上有所深耕,了解本地市场的一些合作伙伴。今天授牌的战略合作伙伴在中国市场有相应的竞争优势,并且对于本地市场非常了解。C2lEETC-电子工程专辑

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刘于苇
电子工程专辑(EETimes China)副主分析师。
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