在12月中,上海海思披露了公司聚焦行業專用(Application Specific)和嵌入式AI技術(Artificial Intelligence)的A2MCU。據他們所說,將AI領域超輕量級的技術框架、極致性能的推理要求、方便快速的部署能力與MCU深度融合,為MCU行業客戶探索智能化應用提供新的選擇。
海思在文章中表示,嵌入式AI是將AI算法嵌入到端側設備中,使得設備能夠具備智能化、自動化和高效化的能力。AI的歷史可以追溯到20世紀50年代,進入21世紀,受益于算力的迅猛提升,以及大數據、云計算、深度學習等技術發展,人工智能在圖像識別、語音識別、自然語言處理、機器人、自動駕駛等領域取得了突破性的進展。
隨著應用的拓展和滲透,端側AI近幾年逐漸成為業界熱點。相對于數百萬到千萬的AI服務器,端側AI MCU的數量級將高達數以百億?;诂F有的AI范式,由于資源的限制、模型的適應性等因素,AI越向下越難做,但同時AI下沉帶來的商業潛力也很大。因此將AI技術嵌入到端側最底層的MCU芯片,已成為業界領先MCU企業都在探索的新方向。
由于MCU硬件性能限制、AI軟件的復雜度高、行業應用實時性要求高、能耗限制嚴格、數據安全性要求高,嵌入式AI在MCU的行業應用落地需要業務團隊同時具備豐富的AI知識經驗,以及嵌入式軟硬件能力。
一方面要開發團隊與落地場景之間要展開深度合作?;谡鎸崍鼍暗幕A數據及嵌入式AI團隊提供的專業的定制化方案,才能真正解決問題,做出價值。
另一方面要能夠實現AI模型到MCU的快速部署。通用AI模型往往并不是針對嵌入式應用設計,AI開發工具品類又非常龐雜,而MCU的RAM、Flash資源及CPU算力通常都非常受限,如何選擇合適的AI模型和開發工具用來開發出解決特定場景問題模型,又如何將AI模型部署到受限資源的MCU上,這是一個復雜的工程。
海思嵌入式AI提供了超輕量級的AI技術框架、極致性能完全滿足MCU的推理要求、并能夠將多模型快速轉換為代碼并導入工程,開發者進行方便快速的產品部署。
海思表示,A2 是海思針對家電、能源、工業、汽車等領域推出的全新解決方案,它不僅涵蓋了基于RISC-V的系列化的MCU,還包含了高性能兼容ARM指令集的MPU,以及與之緊密配合并優化的操作系統。據官網介紹,該系列MCU目前包含了三款產品。
其中,Hi3065H是基于海思自研RISC-V內核的高性能實時控制專用MCU, 具有高性能、高集成度、高可靠性、易開發的特點,同時配合海思強大的算法團隊和嵌入式AI能力,使得Hi3065H上市后快速獲得家電、能源、工業等行業內多個客戶的認可和好評。
Hi3061H是海思針對電機控制設計的專用MCU,采用了RISC-V@200MHz+FPU。具有高性能、高集成度、高可靠性、易開發的特點,同時配合海思強大的算法團隊和嵌入式AI能力,可以覆蓋電機領域相關多種應用場景,如便攜式儲能雙向逆變,工業低壓變頻器,央空熱泵外機,以及伺服控制等應用場景。
Hi3061M則是海思針對家電、工業等領域設計的高性價比MCU,使用海思自有RISC-V內核,支持150MHz主頻,支持AI場景擴展;支持32KB SRAM和128KB 內置Flash,可支持客戶產品功能持續迭代和算法升級;可應用于冰洗空、電動自行車、高速風機、電動工具、按摩椅等比較廣泛的應用場景。
海思表示,一般情況下,MCU為了保證任務的高實時性,業界現有方案大多不使用操作系統,但是這樣由于沒有基本的調度功能,導致MCU代碼量一旦超過萬行級別,寫代碼的復雜度和后續的維護難度會大幅上升。海思通過和openEuler的聯合創新,通過在A2MCU和UniProton進行深度優化,開發出可以在MCU有限資源上可以運行的UniProton+BareMetal(無OS裸跑)混合部署方案,該方案對硬件資源的需求極低,最小4KB RAM和4KB Flash即可運行。通過該混合方案的部署,一方面保持了原有高實時性任務的優先級和實時性不受到影響,還可以直接運行在BareMetal環境;同時針對實時性要求不高的任務,可以通過調度器進行多線程的任務管理,提供了多線程管理能力,降低了開發者代碼開發的復雜度,同時也可以幫助客戶進行更便捷的后期維護、以及更方便的進行應用的修改和跨芯片移植。
除了和操作系統的深度協同之外,海思A2解決方案還包含大量其它黑科技,比如資源需求極低到可以在MCU上部署的輕量級嵌入式AI、針對行業應用的高階算法、以及可以針對行業場景自定義指令集的RISC-V內核等,通過這些技術方向上的探索和創新,海思A2解決方案在MCU以及嵌入式MPU等領域有獨特的差異化優勢。
除了上述MCU外,海思還推出了名為Hi3093的MPU。海思表示,這款高性能工控MPU是一款面向工業、電力、能源、IOT等領域設計,支持openEuler embedded OS的高性能ARM處理器,集成了4核ARM高性能處理器,具有豐富的工業專用接口,支持openEuler和實時OS,支持PLC/運動控制/DCS/IOT網關等多種應用場景。
據海思透露,針對高性能MPU,海思成功的實現了基于openAMP(開放非對稱多處理)的多操作系統框架混合部署,基于該框架,客戶可以在一顆MPU芯片上同時部署多個操作系統實例;比如將海思MPU的4個主處理器分成3+1兩組,通過openAMP的雙系統架構,客戶可以把需要生態應用的openEuler非實時系統部署在其中的三個CPU核上,同時把UniProton實時操作系統部署到另外一個核;通過這種方式,客戶可以用一顆芯片上同時實現原有方案中兩顆芯片才能實現的功能,一方面幫助客戶簡化了系統架構,節省了成本,同時也極大的提升了系統的可靠性。海思是業界首個支持openEuler embedded同構、異構多核混合部署方案的芯片廠家。
審核編輯:劉清
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原文標題:海思自研RISC-V內核,推出全新MCU
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