在12月中,上海海思披露了公司聚焦行業(yè)專用(Application Specific)和嵌入式AI技術(Artificial Intelligence)的A2MCU。據(jù)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(yè)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(shù)據(jù)、云計算、深度學習等技術發(fā)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(yè)界熱點。相對于數(shù)百萬到千萬的AI服務器,端側AI MCU的數(shù)量級將高達數(shù)以百億?;诂F(xiàn)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(yè)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(yè)界領先MCU企業(yè)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(yè)應用實時性要求高、能耗限制嚴格、數(shù)據(jù)安全性要求高,嵌入式AI在MCU的行業(yè)應用落地需要業(yè)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(fā)團隊與落地場景之間要展開深度合作?;谡鎸崍鼍暗幕A數(shù)據(jù)及嵌入式AI團隊提供的專業(yè)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(xiàn)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(fā)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(fā)工具用來開發(fā)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(fā)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(yè)、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(yōu)化的操作系統(tǒng)。據(jù)官網(wǎng)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(fā)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(yè)等行業(yè)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(fā)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(yè)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(yè)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(xù)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(yè)界現(xiàn)有方案大多不使用操作系統(tǒng),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(xù)的維護難度會大幅上升。海思通過和openEuler的聯(lián)合創(chuàng)新,通過在A2MCU和UniProton進行深度優(yōu)化,開發(fā)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(yōu)先級和實時性不受到影響,還可以直接運行在BareMetal環(huán)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(fā)者代碼開發(fā)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(tǒng)的深度協(xié)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(yè)應用的高階算法、以及可以針對行業(yè)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(chuàng)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(yōu)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(yè)、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(yè)專用接口,支持openEuler和實時OS,支持PLC/運動控制/DCS/IOT網(wǎng)關等多種應用場景。
據(jù)海思透露,針對高性能MPU,海思成功的實現(xiàn)了基于openAMP(開放非對稱多處理)的多操作系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)架構,客戶可以把需要生態(tài)應用的openEuler非實時系統(tǒng)部署在其中的三個CPU核上,同時把UniProton實時操作系統(tǒng)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(xiàn)原有方案中兩顆芯片才能實現(xiàn)的功能,一方面幫助客戶簡化了系統(tǒng)架構,節(jié)省了成本,同時也極大的提升了系統(tǒng)的可靠性。海思是業(yè)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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