
高通近期将不少资源投注在AI、嵌入式应用与物联网上,而稍早它们也公布针对物联网终端装置的视觉智慧平台产品,首批的两款产品采用10nm制程,分别为QCS605以及QCS603,整合高通在运算与AI的技术,搭载高通的ISP、高通人工智慧引擎、GPU与ARM多核CPU技术、向量处理器,提供高性能的机器视觉技术与应用,能用于工业与消费级的安防相机、运动相机、穿戴式影像产品、VR与360相机、机器人以及智慧显示器等。
基于QCS605以及QCS603已经开始进行送样,同时也与华晶科技合作,推出基于QCS605的VR360度相机,并预计在2018下半年推出QCS603的工业级安控相机参考设计。目前包括KEDACOM与RicohTheta皆宣布将采用此平台开发新影像产品,另外如商汤科技、Pilotai与MMSolution等也将提供如支援脸部、图像与物体辨识技术,以及运动与物体侦测、分类与追踪,还有先进图像品质校准服务等资源。
QCS605与QCS603皆采用高通半客制化Kryo300系列CPU搭配Adreno615GPU,而效能较高的QCS605采用2Kryo300Gold(25GHz)6Kryo300Silver(17GHz)CPU,至于QCS603为2Kryo300Gold(16GHz)2Kryo300Silver(17GHz)组合,两者皆具备Hexagon685DSP,可支援整合高通Snapdragon神经处理引擎软体框架、ONNX交换格是、Android神经网路API与高通HexagonNeuralNeork的高通人工智慧引擎,能够达到每秒21TOPS的深度神经推理网路性能。
同时两项视觉智慧平台搭载双14bit的Spectra270ISP,可支援4K@60fps或是57K@30fps的影片,或是以更低解析度进行多路并行串流,同时支援双16M相机,并且可提供避免在HDR产生叠影的交错式HDR、电子防手振、变形校正、降噪、色差校正与硬体式移动补偿式时间滤波。
同时两项视觉智慧平台皆可支援最高WQHD解析度的触控萤幕,也可相容馆饭的作业系统,开发者能够借由其支援的硬体加速合成、3D覆盖、OpenGL、OpenCL与Vulkan等主流API,能作为开发者进行产品差异化,并可用于VR360相机的终端内容自动拼接,机器人导航与避障,或是运动相机的影片摘要机能。
此外还搭载MU-MIMO与双频同步的2x280211acWiFi、蓝牙51,以及支援高通3D音讯、高通Aqstic音讯与aptX音讯等,搭配人工智慧技术,可支援自然语言处理;音讯语音辨识;语音插播与在嘈杂环境下的关键音讯收音;当然为了符合工业安全需求,也提供如硬体可信根的安全启动、可信执行环境、硬体加密引擎、储存安全、金钥分发与无线协议安全等。
云计算和大数据、物联网、AI分别有何关系物联网
1、什么是物联网
物联网在之前被定义为通过射频识别(RFID)、红外线感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备按约定的协议把任何物品与互联网连接起来进行信息交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,简言之物联网就是“物物相连的互联网”。
后来被重新定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合,实现物体与物体之间:环境以及状态信息实时的实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。广义上说,当下涉及的信息技术的应用,都可以纳入物联网的范畴。
2、物联网的关键技术
传感器技术:这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
RFID标签:也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
嵌入式系统技术:是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
云计算
1、什么是云计算
云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务),这些资源能够快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务商进行很少的交互。
2、物联网和云计算的关系
云计算相当于人的大脑,是物联网的神经中枢。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。
目前物联网的服务器部署在云端,通过云计算提供应用层的各项服务。云计算可以提供以下几个层析的服务:
IaaS:基础设施即服务,消费者通过internet可以从完善的计算机设施获得服务。例如:硬件服务器租用。
PaaS:平台即服务。PaaS实际上是指软件研发的平台作为一种服务,以SaaS的模式提交给用户。因此,PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是PaaS的出现可以加快SaaS应用的开发速度,如:软件的个性化定制开发。
SaaS:软件即服务,它是一种通过internet提供软件的模式,用户无需购买软件,而是向提供商租用基于Web的软件,来管理企业经营活动。
大数据
1、什么是大数据
大数据是一种规模大到在获取、管理、分析方面大大超出传统数据库软件工具能力范围的数据集合,具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。如果将大数据比作一个产业,那么这种产业实现盈利的关键在于提高对数据的“加工能力”,通过“加工”实现数据的“增值”。
2、大数据和云计算的关系
从技术上来看,大数据和云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理,必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘,但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。
云时代的来临,大数据的关注度也越来越高,分析师团队认为大数据通常用来形容一个公司创造的大量非结构化数据和半结构化数据。大数据分析常和云计算联系到一起,因为实时的大型数据集分析需要像MapReduce一样的框架来向数十、数百或甚至数千的电脑分配工作。
大数据需要特殊的技术以有效地处理大量的容忍经过时间内的数据。适用于大数据的技术,包括大规模的并行处理数据库、数据挖掘、分布式文件系统、分布式数据可、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。
人工智能
人工智能英文缩写为AI,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分枝,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。它是对人的意识、思维的信息过程的模拟,人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。
通过上述观点我们可以简单的得出一个结论: 物联网的正常运行是通过大数据传输信息给云计算平台处理,然后人工智能提取云计算平台存储的数据进行活动。在6月12日在日本京都召开的2019年度"VLSI和电路技术专题研讨会上,瑞萨展示了业界首款基于65nm SOTB技术的嵌入式2T-MONOS(双晶体管-金属氧化氮氧化硅)闪存的相关测试结果。基于SOTB的新技术已在瑞萨R7F0E嵌入式控制器中所采用,该控制器专门用于能量采集应用。
2003年由日立和三菱电机合并成立了瑞萨电子。
2010年4月1日,NEC电子和瑞萨电子合并,成为了全球第一的MCU供应商,也是SoC系统晶片与各式类比及电源装置等先进半导体解决方案的领导品牌之一。在成立之时一跃成为全球第三大半导体公司,仅次于英特尔和三星。
然而瑞萨电子合并后的几年路走的并不顺,从成立时的全球半导体老三的位置一路挣扎,在2014年跌出了全球前十。
2016年,瑞萨开始下注 汽车 行业,并以32亿美元收购Intersil,引入了模拟与混合信号芯片产品线,盈利才逐渐上来。2017年,瑞萨占据了全球20%的MCU市占率。
去年9月11日,瑞萨宣布以约67亿美元收购美国模拟芯片大厂IDT,这个收购被认为是为了应对 汽车 领域的老对手NXP的威胁。在智能手机市场增长下滑的今天,预计 汽车 市场将是未来半导体厂商最大的细分市场。然而在2018年,意法半导体(STMicroelectronics)、英飞凌(Infineon)和NXP的 汽车 业务收入均出现增长,而瑞萨(Renesas)的 汽车 业务收入却较2017年有所下降。
与最接近的竞争对手相比,瑞萨是唯一一家在2018年 汽车 业务营收出现下滑的供应商,这不仅让人感觉到一丝意外
瑞萨电子中国董事长真冈朋光认为,瑞萨在2018年已经预计到了市场需求疲软的现状,同时也根据需求下滑进行了相对应的措施,如调整工厂产能。此外这不仅仅是瑞萨电子一家企业的事情,还需要跟代理商和销售渠道不断的加强沟通。"我们的客户对市场的未来也比较谨慎。因为不由厂商控制的情况太多了,比如现在的中美贸易摩擦的问题,没有人能预计到,但就是发生了。"真冈朋光认为,中美贸易摩擦这种不可控的事情发生,对瑞萨的客户影响是很明显的,因此瑞萨需要不断调整自己去适应市场的变化。
目前对于瑞萨来说,最重要的事情是尽快适应与IDT的并购,以及实现"1+1大于2"的效果。
据IDT的财报,近些年其毛利率在60%以上,2014—2018年复合增长率更是高达148%,而且其技术和产品恰好符合瑞萨电子下注的 汽车 业务,其数据中心与通信基础设施也会为瑞萨开辟更大的市场。2019年瑞萨与IDT的收购案终于达成,瑞萨也一跃成为日本最大的半导体公司。
目前瑞萨全球销售额7600亿日元,全球19000员工。从财报来看,瑞萨电子收入7570亿日元。
"面向 汽车 电子的半导体产品是瑞萨的代表业务。从应用领域来看, 汽车 领域销售额约占总销售额的一半,很难找到一辆完全不使用瑞萨电子产品的 汽车 。"——这是瑞萨电子中国董事长真冈朋光在今年举行的CITE中国信息博览会上的发言。
汽车 市场当然是瑞萨最重要的市场之一。根据srategy Analytics2018提供的数据,瑞萨电子在2017年的 汽车 MCU/SOC市场份额众,包括动力总成、xEV、车身、底盘与安全、信息 娱乐 &仪表相关的车用芯片均排名第一。
此外,2017年瑞萨发布了一个ADAS及自动驾驶平台Renesas Autonomy,同时发布的还有R-CarV3M SoC,该芯片配有2颗ARM CortexA53、双CortexR7锁步内核和1个集成ISP,可满足符合ASIL-C级别功能安全的硬件要求,能够在智能摄像头、全景环视系统和雷达等多项ADAS应用中进行扩展。除了R-Car系列产品外,瑞萨也有针对雷达传感器的专业处理器芯片如RH850/V1R-M系列。
应该说R-Car系列是瑞萨进军自动驾驶的切入点。此前推出的第三代产品R-CarH3/M3已经具有L2等级的自动驾驶需求。只不过作为一家日系公司,瑞萨在自动驾驶领域的布局显得异常低调。
作为日本最大的半导体厂商,瑞萨的目标绝不仅仅是 汽车 市场,物联网市场也是瑞萨的布局重点。
5月28日,瑞萨电子2019产品及系统方案研讨会——厦门站正式召开。在此次活动上,瑞萨不仅展示了自己的多款嵌入式解决方案,还首次展示了IDT的多款物联网解决方案,以及融合了瑞萨与IDT双方技术的系统级解决方案。
瑞萨切入物联网领域,在今年重点推广的主要有两大技术:DRP技术和低功耗的SOTB技术。
提到瑞萨在物联网领域的布局,不得不提到瑞萨在今年重点推广的DRP技术和低功耗的SOTB技术。
DRP技术,简单来说就是本地的嵌入式AI解决方案,可以取代以往的云端AI计算能力。
在商汤、旷视等各大AI芯片厂商以及Nvidia、Intel、高通等传统半导体厂商纷纷布局嵌入式AI的今天,瑞萨的DRP有什么亮点呢?
据了解,瑞萨独有的DRP技术,是一种动态可编程的处理器,可以按照不同的时间把动态逻辑编程,这特别适合应用在图像处理等应用上。DRP中有AI -MAC,有大量的计算单元,可以来实现卷积运算。
此外,相比目前市场上的通用的嵌入式AI芯片,如MCU、DSP、FPGA,瑞萨DRP可以做到10~100倍的强大处理能力,而功耗则降低很多。据了解,这个DRP的主频只有60Mhz,而处理能力则比A9 MCU要快13倍。
SOTB技术,则是一种极低功耗技术,可以让MCU的电流消耗降低到传统电流的十分之一。简单来说,这种技术让不需要电池的模式成为可能。
由于采用了无掺杂的晶体管,对比传统的平面式晶体管的淤积特性变化,可以在超低电压下进行稳定的 *** 作,比如05伏左右。如果传统的MCU采用3V的纽扣电池供电,可能一个月后就没电了。
如果采用STB技术到MCU,由于本身需要的电流非常低,可能3μA就够了,这个功耗几乎可以忽略不计,可以实现无间断的工作。再配合低功耗的DRP嵌入式AI方案,整个系统就可以做到低时延、安全、低功耗。瑞萨电子也强调,其超低功耗的产品可保证设备10年左右不换电池,这是其技术优势所在。
陈建明部表示,SOTB技术的推广将分三步走,第一步主要是替换需要更换电池的各类MCU应用;第二步预计到2021年在蓝牙BLE中增加带SOTB功能的MCU。比如智能家电、智能楼宇等。第三步则将SOTB和E-AI技术共同加入进来,做成完整的解决方案,在农业、智能交通等领域都可以用到。
在6月12日在日本京都召开的2019年度"VLSI和电路技术专题研讨会上,瑞萨展示了业界首款基于65nm SOTB技术的嵌入式2T-MONOS(双晶体管-金属氧化氮氧化硅)闪存的相关测试结果。基于SOTB的新技术已在瑞萨R7F0E嵌入式控制器中所采用,该控制器专门用于能量采集应用。与非SOTB 2T-MONOS闪存(约需50μA/MHz读取电流)相比,新技术实现的读取电流仅6μA/MHz左右,等效于022 pJ/bit的读取能耗,达到MCU嵌入式闪存最低能耗级别。这项新技术还有助于在R7F0E上实现20μA/MHz的低有效读取电流,达到业界最佳。
值得一提的是,能量收集技术的迅猛发展,使智能穿戴设备的自我供能有望成为现实。比如手环、耳机等可穿戴设备目前受限最大的就是功耗问题,而瑞萨下一步将在蓝牙BLE中增加带SOTB功能的MCU,很明显穿戴产品将大大受益。
我们有理由展望不久的未来,采用瑞萨的SOTB技术的能量采集系统将在智能手表等穿戴类设备中大显神威。它俩是密不可分的,物联网的物联源头是嵌入式系统。嵌入式系统诞生于嵌入式处理器,距今已有30多年历史。早期经历过电子技术领域独立发展的单片机时代,进入21世纪,才进入多学科支持下的嵌入式系统时代。从诞生之日起,嵌入式系统就以“物联”为己任,具体表现为:嵌入到物理对象中,实现物理对象的智能化。
基础上的嵌入式应用系统,嵌入到物理对象中,给物理对象完整的物联界面。与物理参数相联的是前向通道的传感器接口;与物理对象相联的是后向通道的控制接口;实现人-物交互的是人机交互接口;实现物-物交互的是通信接口。姓名:郝津锐 学号:19020100179 学院:电子工程学院
转自:>嵌入式系统是电子信息产业的基础,是智能系统的核心,广泛应用于工业控制、 汽车 电子、智能家居、医疗器械和智能穿戴设备等众多领域。伴随物联网和人工智能的快速发展,嵌入式系统在智能系统中发挥着越来越大的作用。
随着物联网的快速发展,应用环境的复杂化,特别是嵌入式AI的需求,随着微电子技术的飞速发展,嵌入式系统内核架构种类繁多,如MCS-51架构、MIPS架构、PowerPC架构、ARM架构以及现在比较火的RISC-V架构,随着用户对产品功能多元化的追求,对更低功耗、更人性化的人机交互界面以及多任务等需求的增加,传统的基于MCS-51架构的8位51单片机,无论是处理能力还是存储能力都已无法满足此类复杂的应用。ARM公司针对通用MCU(微控制器)领域成功推出了32位的Cortex-M系列内核,而各大半导体厂商(如NXP、TI、ST、Atmel等)纷纷基于该内核针对不同的应用领域开发出了各具特色的MCU。采用标准化内核,一方面降低了半导体芯片厂商在芯片架构上的研发难度,缩短了产品推向市场的时间;另一方面,由于采用同样的ARM内核,为了实现产品的差异化,使得各大半导体厂商将研发重点放在了外设接口、功耗、存储器资源等方面,针对各自优势应用领域推出系列化的产品。从嵌入式开发者的角度来看,这种方式降低了开发人员学习和掌握MCU应用开发的难度,学习者只需要针对通用的内核就某种MCU深入研究,掌握其精髓,就能融会贯通。采用统一的标准化内核设计和生产MCU产品已成为嵌入式MCU发展的趋势。
ARM公司还与各大半导体厂商深度合作,在与芯片相关的开发工具和软件解决方案上形成了一条良好的、完整的生态产业链/生态系统,不仅为嵌入式开发人员提供了一系列高效易用的开发工具(如Keil、IAR等),而且提供了丰富的资源(如OS、固件库、应用例程等),在提高开发效率、降低开发成本、缩短开发周期等关键环节具有明显的优势,如ST公司针对Cortex-M内核开发的STM32系列产品,为STM32的开发提供了各种固件库,如标准外设库、HAL库、LL库等,这些位于嵌入式组成结构中间层的库文件屏蔽了复杂的寄存器开发,使得嵌入式开发人员通过调用API函数的方式就能迅速搭建系统原型。目前,基于库的开发方式已成为嵌入式系统开发的主流模式。
嵌入式技术作为物联网的底层支撑技术,是物联网的核心技术之一,物联网的底层和感知层都涉及到嵌入式系统中微控制器及外围接口的驱动开发技术,在当前物联网与移动互联网、人工智能、大数据相融合的趋势下,以智能制造、智能家居、智能交通、智慧医疗为代表的物联网应用领域,对嵌入式技术人才需求越来越大,嵌入式AI正以蓬勃姿态迎接未来。
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