海思披露了公司聚焦行業(yè)專(zhuān)用和嵌入式AI技術(shù)的A2MCU

在12月中，上海海思披露了公司聚焦行業(yè)專(zhuān)用（Application Specific）和嵌入式AI技術(shù)（Artificial Intelligence）的A2MCU。據(jù)他們所說(shuō)，將AI領(lǐng)域超輕量級(jí)的技術(shù)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(hù)探索智能化應(yīng)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(cè)設(shè)備中，使得設(shè)備能夠具備智能化、自動(dòng)化和高效化的能力。AI的歷史可以追溯到20世紀(jì)50年代，進(jìn)入21世紀(jì)，受益于算力的迅猛提升，以及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)發(fā)展，人工智能在圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展。

隨著應(yīng)用的拓展和滲透，端側(cè)AI近幾年逐漸成為業(yè)界熱點(diǎn)。相對(duì)于數(shù)百萬(wàn)到千萬(wàn)的AI服務(wù)器，端側(cè)AI MCU的數(shù)量級(jí)將高達(dá)數(shù)以百億。基于現(xiàn)有的AI范式，由于資源的限制、模型的適應(yīng)性等因素，AI越向下越難做，但同時(shí)AI下沉帶來(lái)的商業(yè)潛力也很大。因此將AI技術(shù)嵌入到端側(cè)最底層的MCU芯片，已成為業(yè)界領(lǐng)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(fù)雜度高、行業(yè)應(yīng)用實(shí)時(shí)性要求高、能耗限制嚴(yán)格、數(shù)據(jù)安全性要求高，嵌入式AI在MCU的行業(yè)應(yīng)用落地需要業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)同時(shí)具備豐富的AI知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，以及嵌入式軟硬件能力。

一方面要開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)與落地場(chǎng)景之間要展開(kāi)深度合作?；谡鎸?shí)場(chǎng)景的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及嵌入式AI團(tuán)隊(duì)提供的專(zhuān)業(yè)的定制化方案，才能真正解決問(wèn)題，做出價(jià)值。

另一方面要能夠?qū)崿F(xiàn)AI模型到MCU的快速部署。通用AI模型往往并不是針對(duì)嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)，AI開(kāi)發(fā)工具品類(lèi)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(kāi)發(fā)工具用來(lái)開(kāi)發(fā)出解決特定場(chǎng)景問(wèn)題模型，又如何將AI模型部署到受限資源的MCU上，這是一個(gè)復(fù)雜的工程。

海思嵌入式AI提供了超輕量級(jí)的AI技術(shù)框架、極致性能完全滿(mǎn)足MCU的推理要求、并能夠?qū)⒍嗄Ｐ涂焖俎D(zhuǎn)換為代碼并導(dǎo)入工程，開(kāi)發(fā)者進(jìn)行方便快速的產(chǎn)品部署。

海思表示，A2 是海思針對(duì)家電、能源、工業(yè)、汽車(chē)等領(lǐng)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(chǎn)品。

其中，Hi3065H是基于海思自研RISC-V內(nèi)核的高性能實(shí)時(shí)控制專(zhuān)用MCU， 具有高性能、高集成度、高可靠性、易開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)，同時(shí)配合海思強(qiáng)大的算法團(tuán)隊(duì)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(nèi)多個(gè)客戶(hù)的認(rèn)可和好評(píng)。

Hi3061H是海思針對(duì)電機(jī)控制設(shè)計(jì)的專(zhuān)用MCU，采用了RISC-V@200MHz+FPU。具有高性能、高集成度、高可靠性、易開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)，同時(shí)配合海思強(qiáng)大的算法團(tuán)隊(duì)和嵌入式AI能力，可以覆蓋電機(jī)領(lǐng)域相關(guān)多種應(yīng)用場(chǎng)景，如便攜式儲(chǔ)能雙向逆變，工業(yè)低壓變頻器，央空熱泵外機(jī)，以及伺服控制等應(yīng)用場(chǎng)景。

Hi3061M則是海思針對(duì)家電、工業(yè)等領(lǐng)域設(shè)計(jì)的高性?xún)r(jià)比MCU，使用海思自有RISC-V內(nèi)核，支持150MHz主頻，支持AI場(chǎng)景擴(kuò)展；支持32KB SRAM和128KB 內(nèi)置Flash，可支持客戶(hù)產(chǎn)品功能持續(xù)迭代和算法升級(jí)；可應(yīng)用于冰洗空、電動(dòng)自行車(chē)、高速風(fēng)機(jī)、電動(dòng)工具、按摩椅等比較廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。

海思表示，一般情況下，MCU為了保證任務(wù)的高實(shí)時(shí)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(méi)有基本的調(diào)度功能，導(dǎo)致MCU代碼量一旦超過(guò)萬(wàn)行級(jí)別，寫(xiě)代碼的復(fù)雜度和后續(xù)的維護(hù)難度會(huì)大幅上升。海思通過(guò)和openEuler的聯(lián)合創(chuàng)新，通過(guò)在A2MCU和UniProton進(jìn)行深度優(yōu)化，開(kāi)發(fā)出可以在MCU有限資源上可以運(yùn)行的UniProton+BareMetal（無(wú)OS裸跑）混合部署方案，該方案對(duì)硬件資源的需求極低，最小4KB RAM和4KB Flash即可運(yùn)行。通過(guò)該混合方案的部署，一方面保持了原有高實(shí)時(shí)性任務(wù)的優(yōu)先級(jí)和實(shí)時(shí)性不受到影響，還可以直接運(yùn)行在BareMetal環(huán)境；同時(shí)針對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的任務(wù)，可以通過(guò)調(diào)度器進(jìn)行多線程的任務(wù)管理，提供了多線程管理能力，降低了開(kāi)發(fā)者代碼開(kāi)發(fā)的復(fù)雜度，同時(shí)也可以幫助客戶(hù)進(jìn)行更便捷的后期維護(hù)、以及更方便的進(jìn)行應(yīng)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(jí)嵌入式AI、針對(duì)行業(yè)應(yīng)用的高階算法、以及可以針對(duì)行業(yè)場(chǎng)景自定義指令集的RISC-V內(nèi)核等，通過(guò)這些技術(shù)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(lǐng)域有獨(dú)特的差異化優(yōu)勢(shì)。

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(lǐng)域設(shè)計(jì)，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(zhuān)用接口，支持openEuler和實(shí)時(shí)OS，支持PLC/運(yùn)動(dòng)控制/DCS/IOT網(wǎng)關(guān)等多種應(yīng)用場(chǎng)景。

據(jù)海思透露，針對(duì)高性能MPU，海思成功的實(shí)現(xiàn)了基于openAMP（開(kāi)放非對(duì)稱(chēng)多處理）的多操作系統(tǒng)框架混合部署，基于該框架，客戶(hù)可以在一顆MPU芯片上同時(shí)部署多個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例；比如將海思MPU的4個(gè)主處理器分成3+1兩組，通過(guò)openAMP的雙系統(tǒng)架構(gòu)，客戶(hù)可以把需要生態(tài)應(yīng)用的openEuler非實(shí)時(shí)系統(tǒng)部署在其中的三個(gè)CPU核上，同時(shí)把UniProton實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)部署到另外一個(gè)核；通過(guò)這種方式，客戶(hù)可以用一顆芯片上同時(shí)實(shí)現(xiàn)原有方案中兩顆芯片才能實(shí)現(xiàn)的功能，一方面幫助客戶(hù)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)架構(gòu)，節(jié)省了成本，同時(shí)也極大的提升了系統(tǒng)的可靠性。海思是業(yè)界首個(gè)支持openEuler embedded同構(gòu)、異構(gòu)多核混合部署方案的芯片廠家。

審核編輯：劉清