MCU頂級玩家將改變嵌入式終端AI市場
2019-04-19 09:34:23 雷鋒網瑞薩電子作為全球頂級的MCU供應商，上月的產能調整以及收購IDT的消息都引發(fā)了巨大的關注。其實，更值得關注的是這位MCU頂級玩家將用e-AI技術改變終端AI市場。
MCU巨頭的物聯網之爭
2015年開始，各大MCU巨頭為了搶占市場份額，紛紛將目光看向了不斷增長的物聯網市場，為了布局物聯網市場，重要玩家發(fā)起了多個大規(guī)模并購。比如2015年NXP收購了Freescale，Microchip、Cypress也通過收購擴大了市場份額。與收購一起變化的還有市場份額，根據IC Insights的數據，2016年，NXP超過了日本瑞薩電子，成為全球最大的MCU供應商。
瑞薩電子也通過收購提升競爭力。2017年2月瑞薩電子宣布完成對電源管理及精密模擬解決方案供應商Intersil的收購。并表示這項交易使兩家公司的先進技術和成熟的終端市場經驗相結合，鞏固了瑞薩電子作為先進嵌入式系統(tǒng)全球領先供應商的地位。
瑞薩電子株式會社高級副總裁/瑞薩電子中國董事長 真岡朋光
上月底，瑞薩電子又宣布完成對傳感器、互聯和無線電源在內的模擬混合信號產品供應商IDT的收購。對此，瑞薩電子株式會社高級副總裁/瑞薩電子中國董事長真岡朋光在CITE 2019的媒體溝通會上告訴雷鋒網等媒體，收購IDT將使瑞薩電子能夠提供更為完整的解決方案，擴大包括5G在內的快速增長市場中的業(yè)務增長機遇，并有助于在收購完成后提高整體盈利能力。
真岡朋光這樣說有其背后的道理。根據瑞薩電子2018年的財報，汽車電子收入占其營收超過50%，產業(yè)電子約為30%，通用電子約為20%。汽車領域的市場占有率當然能夠讓瑞薩電子繼續(xù)在這一市場保持領先，然而全球汽車市場進入了一個相對平緩的階段，尋找新的增長市場是瑞薩電子保持競爭力的關鍵，物聯網就是無法錯過的市場。
因此，瑞薩電子的MCU可以在邊緣設備中提供所需的算力，收購Intersil后，增強了電源方面的實力，再通過收購IDT加入傳感方面的能力，可以讓瑞薩電子完成物聯網系統(tǒng)的構建，從傳感到處理，從模擬到數字，打通物理世界到邏輯世界，參與物聯網市場的競爭。
MCU如何AI化？
物聯網市場前景廣闊，同時近年新一輪的人工智能熱潮勢不可擋，IoT也變?yōu)榱?a href="http://www.xebio.com.cn/ai" target="_blank" class="keylink">AIoT。MCU作為非常成熟的產品，似乎與高算力的AI處理器有些距離，它是否能與AI產生聯系？答案是肯定的，瑞薩電子提出的是e-AI（嵌入式人工智能）, 在應用現場或客戶端提供實時性的人工智能支持，有效的減少對云端服務器的依賴，大幅度減少系統(tǒng)構建成本和響應時延。使用e-AI技術的方案最早出現在2017年，是基于MCU/MPU以開發(fā)環(huán)境的方式向客戶提供。
至于為何以軟件的方式切入AI市場，瑞薩電子中國產業(yè)解決方案中心高級總監(jiān)徐征表示：“這主要是從客戶體驗的角度考慮，在產品正式投入市場之前， 我們的芯片研發(fā)部門進行了很多內部評估，但這些工程樣片不會立即投入市場。通常情況下，客戶希望在得到正式樣片的同時，同步可以得到或下載與之相應的開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具，這樣才能直接進行評估。基于瑞薩提供的e-AI開發(fā)環(huán)境，客戶能夠更快的加入AI功能，還能將他們的新產品更快的推向市場。”
瑞薩電子中國產業(yè)解決方案中心OA&ICT部部長陳建名（左）瑞薩電子中國產業(yè)解決方案中心高級總監(jiān)徐征（右）
一年多后，瑞薩電子發(fā)布集成DRP的e-AI方案，性能提升10倍。DRP即動態(tài)可配置處理器，陳建名部長表示，DPR并非單獨工作，而是需要集成到MCU或MPU中，通過DMA控制器進行數據交換，提升MCU的性能。
陳建名部長進一步解釋，DRP可以近似理解為FPGA和GPU的混合體，優(yōu)點在于它的動態(tài)可編程，可以把C語言編譯到DRP的硬件中。基于大規(guī)模并行陣列可編程處理單元，能夠從一個時鐘周期到下一個時鐘周期動態(tài)地改變其處理電路的配置，以實現在每個處理器周期內都能在不同數據集上執(zhí)行不同操作。但與FPGA不同的是，在執(zhí)行很復雜的算法時，DRP可以將算法切開，像GPU一樣并行處理。而且，相比FPGA，DRP的并行處理優(yōu)點能夠通過相對面積比較小的邏輯電路芯片實現快速復雜的算法處理。
至于DRP的算力，陳建名部長表示由于DRP是市場上比較獨特的產品，因此無論與哪種類型的芯片進行比較都不太合適。但其效果在實際應用的Benchmark中可以明顯感受到，例如在跟蹤一個鐘擺時，使用主頻為500MHz的CPU能看到明顯的圖像拖尾，但DRP雖然主頻僅設定在40MHz (最高值為66MHz)，十倍算力可以實現更快的速度，更低的延時，能進行實時無拖尾的追蹤。
徐征補充表示，DRP是把復雜的任務進行切割，不同的任務由不同的單元并行執(zhí)行，這是其它MCU無法兼顧的，這也讓DRP能滿足不同的應用場景的需求。
需要指出，瑞薩電子切入AI市場并不是一步到位，而是順應市場的需求將目標定為每1.5年將DRP的性能提升十倍，經過幾代的迭代后實現真正的全功能e-AI。據陳建名介紹，DRP的目標是能夠在物聯網終端實現AI的訓練和推理，第二代DRP產品主要是針對AI推理，樣片將會在今年第四季度提供，第三代將不再單純是DRP，還會加入AI MAC單元，實現終端的AI訓練和推理。
陳建名也同時表示，要最終實現終端的AI訓練和推理，除了DRP和MAC單元，也需要性能更強大的MCU。并且，DRP并不會集成到瑞薩電子所有的MCU產品中，而是選擇高端的產品進行整合，讓客戶有多樣性的選擇。
即便DRP能夠滿足不同應用市場的需求，但AI算法仍然在不斷更新。對于這個挑戰(zhàn)，徐征表示除了不斷增強DRP的算力滿足算法對性能的更高要求，對已經訓練好的AI模型也會進行更多的支持。
瑞薩電子從嵌入式到物聯網
還值得一提的是，DRP只是瑞薩電子為AI和物聯網推出的硬件之一，未來瑞薩電子還將推出SOTB（Silicon On Thin Buried oxide），讓瑞薩的超低功耗芯片伴隨著e-AI（嵌入式人工智能）在5G、IoT等領域比翼齊飛。關于SOTB技術的更多細節(jié)，陳建名表示將在今年公布，雷鋒網也會保持關注。
據悉，瑞薩電子今年是首次參展CITE，值得關注的是在其展臺隨處可見的正是基于e-AI的多個解決方案，包括基于e-AI的3D手勢識別方案、基于RX66T的e-AI電機故障檢測方案、DRP用于二維碼掃描和實時圖像處理方案，以及多個物聯網方案。
基于e-AI的3D手勢識別方案
徐征也透露，e-AI推出以后，迅速引起了市場和重點客戶的積極響應，具體的應用場景為復合增長率在10%左右的智能工廠、智能家居、智能基礎設施。但市場是否會出現爆發(fā)式的增長還是多種因素的合力作用。
徐征進一步表示，市場的翻轉需要幾個合力的共同作用，其中的一個合力，技術必須先走一步，讓大家 “聽到概念”和“見到demo 演示”，有一個物理的感知和直接的客戶體驗，另外還有綜合的性價比，要跟現有方案的價格差距縮小到一定范圍。
對于有業(yè)內人士看好智能家居市場可能在今年爆發(fā)的看法，徐征也表示，“在智能家居市場，概念已經有了，方案也已經準備好，現在只欠東風，東風就在中國市場 。目前，國家的政策將推動我們智能家居的快速發(fā)展，我預測2019年的下半年，2020年和2021年是家電產品的升級換代的過程，智能家居將形成爆發(fā)性增長。”
不過，縱觀目前e-AI和DRP的應用，都屬于視覺AI的范疇，那么對于語音AI，瑞薩電子是否也會單獨推出產品？徐征指出：“瑞薩電子目前有語音方案，還需要看市場的反應。目前AI語音控制在國內有許多好的方案，但在這個場景下語音控制如何變成普通消費者的日常操作習慣，還有待市場的確認。而人臉識別對可靠性和精度都有一些要求，能更好發(fā)揮DRP的作用。”
半導體市場可能在今年下半年開始回暖，AI技術也會更加成熟，這為AI芯片和AI應用的爆發(fā)打下了基礎。作為全球頂級的MCU玩家，瑞薩電子的物聯網以及AI策略將不僅會促進整個MCU行業(yè)的改變，e-AI未來也將改變終端AI市場，帶來市場競爭的同時提升嵌入式終端產品的AI性能。DRP的推出大大提升了MCU的性能，讓嵌入式產品也能夠在終端實現AI訓練和推理，減少對云計算需求的同時也能夠降低AI普及的成本，進一步改變邊緣端AI的市場。當然，價格的下降將成為關鍵因素。
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