電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李彎彎）在全球人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展的浪潮中，邊緣AI芯片市場(chǎng)正以驚人的速度崛起。據(jù)權(quán)威市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，2025年全球AI芯片市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)突破1200億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率超25%，其中，邊緣計(jì)算芯片增速達(dá)35%，這一增長(zhǎng)勢(shì)頭充分彰顯了該領(lǐng)域的巨大潛力。邊緣AI芯片憑借其低功耗、小體積、高實(shí)時(shí)性等優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)、智能家居、可穿戴設(shè)備等眾多行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，成為推動(dòng)各行業(yè)智能化升級(jí)的關(guān)鍵力量。

然而，邊緣AI芯片市場(chǎng)在快速發(fā)展的同時(shí)，也面臨著諸多挑戰(zhàn)。一方面，不同行業(yè)對(duì)芯片的性能、功耗、成本等有著多樣化的需求，如何精準(zhǔn)捕捉并滿足這些需求，是芯片企業(yè)面臨的重要課題；另一方面，市場(chǎng)上存在一些“偽需求”或過(guò)度炒作的現(xiàn)象，部分場(chǎng)景強(qiáng)行“AI化”，導(dǎo)致資源浪費(fèi)和行業(yè)發(fā)展的不均衡。在這樣的背景下，意法半導(dǎo)體作為行業(yè)的重要參與者，憑借其深厚的技術(shù)積累和豐富的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，在邊緣AI芯片領(lǐng)域取得了顯著成果。為了深入了解意法半導(dǎo)體在邊緣AI芯片領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用實(shí)踐和行業(yè)洞察，電子發(fā)燒友特別采訪了意法半導(dǎo)體AI解決方案技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理Pierrick Autret。

技術(shù)創(chuàng)新：打造獨(dú)特壁壘，引領(lǐng)行業(yè)潮流

在邊緣場(chǎng)景中，芯片對(duì)“低功耗、小體積、高實(shí)時(shí)性”的要求極為嚴(yán)苛。意法半導(dǎo)體在這方面深耕多年，在多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)形成了獨(dú)特的技術(shù)壁壘。

Pierrick Autret介紹，意法半導(dǎo)體已投資超過(guò)10年，致力于滿足客戶利用邊緣人工智能力量的需求。公司通過(guò)投資尖端的人工智能技術(shù)，并提供結(jié)合先進(jìn)硬件與強(qiáng)大生態(tài)系統(tǒng)的綜合解決方案，來(lái)應(yīng)對(duì)邊緣場(chǎng)景的苛刻要求。高性能STM32N6微控制器便是一個(gè)典型代表。這是首款專為人工智能設(shè)計(jì)的微控制器，配備了由意法半導(dǎo)體硬件和人工智能專家多年設(shè)計(jì)的專有神經(jīng)處理單元（NPU），能夠高效加速人工智能模型。該NPU可在邊緣設(shè)備上實(shí)現(xiàn)高性能的人工智能推理（600 GOPS），同時(shí)保持超低功耗（僅幾毫瓦）和緊湊的尺寸（小至6x6毫米）。意法半導(dǎo)體正在構(gòu)建一個(gè)完整的人工智能微控制器生態(tài)系統(tǒng)，擁有豐富的發(fā)展路線圖，包括面向計(jì)算機(jī)視覺和高級(jí)信號(hào)處理的先進(jìn)加速技術(shù)，非常適合邊緣應(yīng)用。

除了硬件創(chuàng)新，意法半導(dǎo)體還為客戶提供市場(chǎng)上最全面的人工智能生態(tài)系統(tǒng)。其中包括STM32模型庫(kù)，這是一個(gè)精心挑選的現(xiàn)成AI模型集合，可助力更快的原型設(shè)計(jì)并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間；STM32Cube.AI，這款知名工具允許開發(fā)者將預(yù)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型轉(zhuǎn)換為針對(duì)STM32微控制器優(yōu)化的代碼，確保無(wú)縫部署；NanoEdge AI Studio，作為AutoML工具，它提供適用于多種時(shí)間和頻率域應(yīng)用的微型模型（僅幾千字節(jié)），針對(duì)多種MCU進(jìn)行了優(yōu)化，支持有無(wú)硬件加速。

此外，意法半導(dǎo)體通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師和技術(shù)創(chuàng)新中心提供強(qiáng)有力的本地支持，并結(jié)合本地合作伙伴的額外支持，提出經(jīng)過(guò)精細(xì)調(diào)整的解決方案，幫助客戶采用這一改變游戲規(guī)則的技術(shù)。

在核心芯片產(chǎn)品方面，STM32N6系列基于單核Arm? Cortex? M55，主頻高達(dá)800 MHz，是STM32系列中速度最高的，并集成了Helium向量處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理（DSP）能力。該系列還獨(dú)特地嵌入了意法半導(dǎo)體自主研發(fā)的Neural ART Accelerator? 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元（NPU），運(yùn)行頻率為1 GHz，性能高達(dá)600 GOPS，支持高效低功耗的實(shí)時(shí)AI推理，適用于視覺、音頻及多模態(tài)任務(wù)。STM32N6配備專用的計(jì)算機(jī)視覺流水線，支持ISP和MIPI CSI 2接口，同時(shí)具備多媒體硬件功能，如H.264編碼器、JPEG編解碼器和NeoChrom 2.5D GPU，非常適合視頻豐富且由AI驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)景。它提供4.2 MB連續(xù)SRAM和靈活的外部存儲(chǔ)接口，并具備強(qiáng)大的安全特性，包括TrustZone、實(shí)時(shí)加密以及最高達(dá)SESIP 3/PSA L3的安全認(rèn)證。總體而言，STM32N6是意法半導(dǎo)體首款高性能、AI加速的微控制器，專為邊緣視覺、音頻處理及安全實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

意法半導(dǎo)體產(chǎn)品的獨(dú)特性體現(xiàn)在多個(gè)方面。Pierrick Autret表示，STM32N6在中國(guó)和國(guó)際具備AI能力的MCU中脫穎而出，主要得益于其緊湊的尺寸、高效的AI性能、低功耗以及強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特組合。雖然許多中國(guó)MCU/SoC采用RISC V或Cortex A內(nèi)核，通常需要Linux和大型軟件包，但STM32N6在6×6毫米的MCU封裝內(nèi)提供AI加速。在如此小的尺寸下，它集成了800 MHz的Cortex-M55內(nèi)核，配備Arm Helium DSP擴(kuò)展，以及1 GHz的Neural ART NPU，提供高達(dá)600 GOPS的計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)約3 TOPS/W的高效AI每瓦性能。使用STM32N6，推理功耗僅為其他MPU和SoC的毫瓦級(jí)。而大多數(shù)國(guó)際廠商缺乏板載NPU，或使用較小的外部IP，且依賴第三方支持或路線圖開發(fā)。此外，得益于意法半導(dǎo)體成熟的工具鏈（STM32CubeMX、STM32Cube.AI、ISP調(diào)優(yōu)、NanoEdge AI Studio、開發(fā)者云）、合格的安全級(jí)別以及工業(yè)級(jí)超緊湊封裝，STM32N6在邊緣AI算力、體積、能效、實(shí)時(shí)控制和開發(fā)者支持方面實(shí)現(xiàn)了無(wú)與倫比的結(jié)合，當(dāng)前很少有國(guó)內(nèi)外MCU能夠達(dá)到這一水平。

應(yīng)用實(shí)踐：精準(zhǔn)捕捉需求，賦能千行百業(yè)

邊緣AI芯片的落地高度依賴場(chǎng)景需求，意法半導(dǎo)體通過(guò)與客戶和合作伙伴的緊密合作設(shè)計(jì)邊緣人工智能芯片，以確保產(chǎn)品滿足現(xiàn)實(shí)需求和未來(lái)趨勢(shì)。

Pierrick Autret以智能家居應(yīng)用為例介紹，對(duì)本地計(jì)算機(jī)視覺的需求使得能夠?qū)崿F(xiàn)人員檢測(cè)、手勢(shì)識(shí)別和物體跟蹤而無(wú)需依賴云端，這就需要結(jié)合大容量片上RAM、集成的圖像信號(hào)處理器（ISP）、強(qiáng)大的安全性、先進(jìn)的圖形用戶界面（GUI）功能以及高效的人工智能加速。這些洞察促成了STM32N6的誕生，它將所有這些功能集成在一個(gè)緊湊的微控制器中，使開發(fā)者能夠在邊緣端完全實(shí)現(xiàn)安全、響應(yīng)迅速且創(chuàng)新的智能家居體驗(yàn)。

目前，意法半導(dǎo)體的產(chǎn)品組合針對(duì)邊緣人工智能的廣泛行業(yè)，利用多學(xué)科專業(yè)知識(shí)滿足多樣化的應(yīng)用需求。如今，工業(yè)應(yīng)用日益成熟，特別是在電機(jī)、泵及其他設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)方面，人工智能能夠減少停機(jī)時(shí)間、延長(zhǎng)使用壽命并優(yōu)化運(yùn)營(yíng)。智能家居設(shè)備也呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，例如具備人工智能功能的洗衣機(jī)和冰箱，提供更智能的用戶體驗(yàn)；可穿戴設(shè)備，包括智能眼鏡、耳塞和人工智能徽章，通過(guò)人工智能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)輔助和個(gè)性化。意法半導(dǎo)體的解決方案設(shè)計(jì)靈活，可針對(duì)各種使用場(chǎng)景進(jìn)行再訓(xùn)練，使其在各行業(yè)中高效發(fā)揮作用，同時(shí)為終端產(chǎn)品增添實(shí)實(shí)在在的價(jià)值。

在工業(yè)領(lǐng)域，邊緣人工智能呈現(xiàn)出多種趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)視覺和音頻應(yīng)用采用速度快，潛力巨大，同時(shí)，邊緣人工智能最大的未開發(fā)潛力在于那些不太顯眼但關(guān)鍵的工業(yè)領(lǐng)域，如汽車中的電池管理系統(tǒng)（BMS）、太陽(yáng)能電站中的電弧故障檢測(cè)、電動(dòng)工具和工業(yè)設(shè)備等。

意法半導(dǎo)體在多個(gè)具體場(chǎng)景中為客戶解決了“剛需痛點(diǎn)”。Pierrick Autret分享了一個(gè)案例，公司最近支持了一家智能建筑客戶，該客戶最初在云端運(yùn)行其暖通空調(diào)（HVAC）能效優(yōu)化的人工智能模型。隨著銷售增長(zhǎng)，云端成本飆升且延遲成為問題，客戶因此請(qǐng)求將推理遷移到邊緣端。意法半導(dǎo)體的人工智能團(tuán)隊(duì)合作，利用新收購(gòu)的加拿大初創(chuàng)公司Deeplite的專業(yè)知識(shí)，該公司專注于模型優(yōu)化、量化和壓縮，致力于為意法半導(dǎo)體邊緣設(shè)備帶來(lái)高效、高性能的人工智能。工程師與客戶緊密合作，優(yōu)化模型，模型體積縮小超過(guò)10倍，推理延遲大幅降低，同時(shí)保持準(zhǔn)確性。該解決方案部署在搭載Neural ART加速的STM32N6微控制器上，現(xiàn)已完全在設(shè)備端運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)能效優(yōu)化，顯著降低成本且無(wú)需依賴云端。這個(gè)具體案例展示了意法半導(dǎo)體與客戶的緊密合作及先進(jìn)工具鏈如何帶來(lái)實(shí)際價(jià)值，通過(guò)邊緣AI創(chuàng)新解決緊迫的業(yè)務(wù)痛點(diǎn)。

在構(gòu)建生態(tài)合作伙伴網(wǎng)絡(luò)方面，意法半導(dǎo)體通過(guò)結(jié)合硬件、軟件和戰(zhàn)略合作伙伴的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了全面的邊緣人工智能生態(tài)系統(tǒng)。STM32N6微控制器具備先進(jìn)的處理能力、人工智能加速和豐富的外設(shè)，而自主開發(fā)的工具如STM32Cube.AI和STM32 AI模型庫(kù)簡(jiǎn)化了開發(fā)和部署過(guò)程。此外，收購(gòu)Cartesiam和Deeplite為模型創(chuàng)建和優(yōu)化提供了免費(fèi)的解決方案，這在受限環(huán)境如微控制器中運(yùn)行先進(jìn)AI模型時(shí)是一個(gè)關(guān)鍵問題。意法半導(dǎo)體還與領(lǐng)先的OEM和ODM合作伙伴緊密合作，提供即用型解決方案，幫助客戶縮短上市時(shí)間，并在邊緣實(shí)現(xiàn)安全、高效的人工智能集成。

行業(yè)洞察：把握發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)挑戰(zhàn)

Pierrick Autret對(duì)當(dāng)前邊緣AI芯片的市場(chǎng)成熟度有著清晰的認(rèn)識(shí)。他認(rèn)為，邊緣人工智能芯片市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)，并從炒作轉(zhuǎn)向?qū)嶋H價(jià)值，推動(dòng)因素包括對(duì)更低延遲、成本節(jié)約、數(shù)據(jù)隱私和能源效率的需求。根據(jù)ABI Research的預(yù)測(cè)，TinyML微控制器（MCU）市場(chǎng)將在2023年至2030年期間以每年超過(guò)100%的速度增長(zhǎng)。這一增長(zhǎng)在意法半導(dǎo)體的工具使用情況中也得到了體現(xiàn)，到2025年第二季度末，公司在人工智能工具上已經(jīng)看到超過(guò)160,000個(gè)活躍項(xiàng)目，覆蓋了12個(gè)月的時(shí)間。大多數(shù)項(xiàng)目是以用例為驅(qū)動(dòng)，解決具體問題，如預(yù)測(cè)性維護(hù)和計(jì)算機(jī)視覺，使邊緣人工智能成為快速增長(zhǎng)、高影響力領(lǐng)域中更智能、更高效設(shè)備的關(guān)鍵推動(dòng)力。

對(duì)于邊緣AI芯片未來(lái)3 - 5年的關(guān)鍵發(fā)展趨勢(shì)，Pierrick Autret指出，邊緣人工智能芯片正朝著高度專業(yè)化、超高效的架構(gòu)發(fā)展，利用先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)和集成技術(shù)。當(dāng)與5G連接、協(xié)同設(shè)計(jì)方法、類腦計(jì)算和設(shè)備端學(xué)習(xí)相結(jié)合時(shí)，這些先進(jìn)技術(shù)可在邊緣實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大、安全和自適應(yīng)的智能，從而開創(chuàng)無(wú)處不在的實(shí)時(shí)人工智能新紀(jì)元。在意法半導(dǎo)體，公司持續(xù)投資新技術(shù)和新方法以推動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展，包括嵌入式人工智能。

寫在最后

在邊緣AI芯片市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中，意法半導(dǎo)體憑借其深厚的技術(shù)積累、廣泛的應(yīng)用實(shí)踐和敏銳的行業(yè)洞察，展現(xiàn)出了強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，意法半導(dǎo)體不斷突破芯片性能的極限，滿足邊緣場(chǎng)景對(duì)低功耗、小體積、高實(shí)時(shí)性的嚴(yán)苛要求；在應(yīng)用實(shí)踐方面，公司精準(zhǔn)捕捉不同行業(yè)的需求，為客戶提供定制化的解決方案，助力各行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)；對(duì)行業(yè)趨勢(shì)的準(zhǔn)確把握，使意法半導(dǎo)體能夠提前布局，搶占市場(chǎng)先機(jī)。未來(lái)，隨著邊緣AI市場(chǎng)的持續(xù)擴(kuò)大，意法半導(dǎo)體有望繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，為推動(dòng)全球人工智能技術(shù)的進(jìn)步做出更大貢獻(xiàn)。