一站式方案+系统级安全，恩智浦重新定义边缘智能

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）随着“AI赋能千行百业”的成果涌现，“AI+”已经成为各行业发展的新业态。在恩智浦安全边缘处理业务媒体沟通会上，恩智浦资深副总裁兼工业与物联网边缘总经理Charles Dachs围绕智能网联分享了一系列的数据，包括：

·到2030年，全球智能网联设备数量将超过500亿台；
·到2025年，AI半导体收入将达到750亿美元；
·到2030年，约50%的汽车将实现电气化和L2级辅助驾驶；
·到2026年，5G将覆盖全球60%的地区；
·2021到2025年，智能家居市场复合年增长率达20%。
 

恩智浦资深副总裁兼工业与物联网边缘总经理Charles Dachs

 
Charles Dachs表示：“我们正处于一个激动人心的时代，人工智能正在各个不同的应用领域全面普及。同时，这些智能化应用都具有互联的属性，蓝牙、Wi-Fi、5G等互联技术得到了广泛地应用。日益增加的智能网联设备正给方案打造带来多方面的挑战，包括功能安全、系统安全、实时性和超低功耗等。”
 

智能网联设备的应用场景和挑战，图源：恩智浦

 
通过Charles Dachs的分享不难看出，智能网联设备是一个机遇和挑战并存的领域，尤其是“AI+”在边端和终端的快速落地，让这种情况变得更为复杂。那么，作为全球领先的半导体和解决方案供应商，恩智浦如何解决多元且极具挑战的市场需求呢？Charles Dachs对此进行了详细地解读。
 

超过3000种边缘智能产品

前不久，恩智浦发布了一颗跨界MCU——i.MX RT700，这款芯片不仅强化了传统MCU方面的能力，并首次集成eIQ® Neutron NPU，为工程师打造支持智能AI的边缘端设备提供了一个全新的选择。
 
据介绍，i.MX RT700配备多达五个强大的内核，为了帮助工程师应对边缘智能方案设计的复杂性，i.MX RT700对五颗内核做了很明确的分工。其中，计算子系统包括一个运行频率为325MHz的主Arm® Cortex®-M33核，以及一个Cadence® Tensilica® HiFi 4 DSP，可执行要求更高的DSP和音频处理任务；超低功耗感知子系统包括第二个Arm Cortex-M33核和Cadence Tensilica HiFi 1 DSP。通过这些的核心分配，基于i.MX RT700实现的方案不需要外部传感器集线器，从而降低了系统设计的复杂性、占用空间和BOM成本。
 

i.MX RT700系统框图，图源：恩智浦

 
第五颗核心便是i.MX RT700首次集成的eIQ® Neutron NPU，可以帮助Cortex-M33分担工作负载以加速AI 推理。与仅在Cortex-M33上运行这些任务相比， eIQ Neutron NPU能够更快地完成任务，例如异常检测速度提高18倍或图像分类速度提高172倍（具体取决于模型）。另外，i.MX RT700配备7.5MB板载SRAM，可以执行更复杂的多模式AI任务。i.MX RT700专为智能AI边缘设备设计，如可穿戴设备、消费医疗设备、智能家居设备和HMI平台。
 
根据Charles Dachs的介绍，极具创新特性的i.MX RT700跨界MCU是恩智浦全面的智能边缘产品组合中的一部分，隶属于跨界MCU产品阵营。“面向边缘智能应用，恩智浦能够提供超过3000种边缘产品，包括传统MCU、跨界MCU和边缘应用处理器，芯片主频从几十兆到GHz。之所以能够提供如此丰富且具有竞争力的智能边缘产品，得益于恩智浦在这一领域持续不断地投入。与其他公司相比，恩智浦一个明显的不同就是我们在创新方面的投资水平。”
 

恩智浦全面的边缘智能产品，图源：恩智浦

 
除了i.MX RT700跨界MCU，恩智浦的边缘智能产品中还有很多极具创新的产品。比如MCX N系列MCU，主要面向边缘ML、高级信号处理、信息安全应用。该系列MCU基于Arm Cortex-M33内核打造，配备智能外设和片上加速器，可提供多任务功能和高能效。部分MCX N系列产品包含恩智浦面向机器学习应用的eIQ® Neutron NPU。此外，MCX N系列MCU包含恩智浦EdgeLock®安全区域Core Profile，根据设计安全方法构建，提供具有不可变信任根和硬件加速加密的安全启动。
 
再比如处理器阵营里面的i.MX 95系列，主要面向高级多媒体、视觉、ML、功能安全等应用。i.MX 95系列MPU支持恩智浦SafeAssure®功能安全（ASIL-B，SIL2）平台开发，带有6个Arm Cortex-A55内核、Arm Mali GPU、4K VPU、ISP、ML加速NPU和Edgelock®安全区域提供安全性相关功能。同时，i.MX 95系列采用Energy Flex架构，提供可扩展的实时功能、安全和应用处理分区，具有高速连接（10GbE、USB 3、PCIe Gen 3），适用于多种平台。
 

一站式边缘智能解决方案

正如Charles Dachs谈到的，仅仅是大力投资边缘控制器和处理器还不够，恩智浦同时也注重将丰富的边缘智能产品和该公司擅长的技术进行组合，打造出一套完整的系统级解决方案，用以更好地解决客户的问题。
 
如下图所示，恩智浦为智能网联应用提供一站式解决方案，包括底层的硬件和软件基础，具有差异化竞争能力的技术板块，以及涵盖概念验证、参考设计、FRDM和软件包的系统级解决方案。比如，在媒体沟通会同期举办的生态伙伴会议上，恩智浦展示了10多块FRDM开发板，涉及MCX N、MCX A、MCX W和MCX L产品，让工程师可以非常轻松地使用它们，并在其基础上开发出自己的应用程序。Charles Dachs强调：“恩智浦还提供类似‘乐高’的方式帮助工程师扩展FRDM开发板。通过将扩展板插入到FRDM开发板上，工程师能够非常快速地开发出他们所想的特定HMI应用程序。不仅如此，恩智浦目前已经提供近100个应用示例，这个数量还在快速扩展中。”
 

恩智浦边缘智能一站式解决方案，图源：恩智浦

 
除了丰富的芯片和方案，恩智浦同样致力于帮助工程师提升边缘智能方案的安全性。在打造边缘智能方案时，安全挑战和性能挑战、扩展挑战一样突出，软件、数据传输、用户访问等都可能成为安全入侵的入口。为了帮助工程师解决这些安全挑战，恩智浦提供全面的安全解决方案。
 
Charles Dachs指出：“恩智浦在打造一站式边缘智能方案的每一步都考虑到了安全性，以实现端到端的安全实施。在我们提供的方案里，既有支持不同安全等级的边缘计算产品，帮助工程师构建真正安全的硬件安全区域；也提供完整的硬件和软件安全方法，以确保使用恩智浦边缘计算产品构建的基础设施能够免受恶意软件攻击。此外，恩智浦还提供完整的云基础设施，允许工程师管理想要放入微控制器的安全密钥，形成硬件+软件+云端的安全模式，恩智浦是为数不多具有这一能力的公司之一。”
 

结语

边缘智能是更加广泛的“AI+”落地方向，因此其创新的活力比云端会更加充分，这也就意味着，作为芯片商和方案商，需要具备提供丰富硬件和一站式方案的能力，以帮助工程师提升开发效率。通过Charles Dachs的介绍不难发现，恩智浦不仅为工程师提供一站式边缘智能解决方案，同时也在通过行业领先的安全措施，为这些方案保驾护航，让工程师开发方案没有后顾之忧。