瑞薩電子通過其獨家DRP技術以低功耗實現了出色的實時圖像處理

2018 年 10 月10日，日本東京訊–全球領先的半導體解決方案供應商瑞薩電子株式會社（TSE：6723）今日宣布，擴展其嵌入式人工智能（e-AI）解決方案，將AI整合到嵌入式系統，從而實現終端設備的智能化。全球10多個國家的約150家公司正在基于這項技術開展包括工具等在內的試驗，到目前為止e-AI的實際使用案例已超過30個。瑞薩電子現已開發出全新的 RZ/A2M 微處理器（MPU），把 e-AI 解決方案的使用擴展到高端應用。新款MPU提供的圖像處理性能是其前一代產品RZ/A1的10倍（注1），通過采用瑞薩電子獨有的動態可配置處理器（“DRP”，注2），能夠以低功耗實現實時的圖像處理。這樣就能夠將應用整合到嵌入式設備中，例如智能家電、服務機器人和緊湊型工業機械領域，以便利用攝像頭和其他 AI 功能在低功耗條件下進行圖像識別，并加速實現終端設備的智能化。

目前，在操作技術（OT）領域中使用 AI存在著諸多挑戰，例如難以將大量數據從傳感器傳輸到云端進行處理，以及在等待AI判斷結果從云端傳輸回來時存在延遲。瑞薩電子已經推出了多項 AI 單元解決方案，通過精確分析電機或機器的振蕩波形，可以實時檢測出以前不可預見的故障。為了進一步擴展人工智能在OT領域的應用，瑞薩電子開發了帶DRP功能的RZ/A2M，這讓基于圖像的AI功能成為可能，而這些功能往往需要比波形測量和分析更大量的數據以及更強大的處理性能。由于可以在非常低的功耗下進行實時圖像處理，電池供電的設備可執行如基于相機輸入的實時圖像識別、采用指紋或虹膜掃描的生物識別認證，以及手持式掃描儀進行的高速掃描等任務。這就解決了與基于云計算的方法相關的諸多難題，如難以實現實時性能、難以保護隱私性以及安全性。

瑞薩電子執行副總裁、工業解決方案業務部總經理橫田善和表示：“ 采用e-AI將給便利性、安全性和生產效率方面帶來巨大的進步。我們通過使用e-AI成功地提高了自己工廠的產能，從而驗證了AI給終端設備帶來的優化。我們將繼續擴大e-AI應用的范圍，將其從色彩、形狀和波形等簡單屬性擴展到復雜圖像的實時處理；我們將提供更廣范圍應用、人人都可以使用的e-AI解決方案，在推動終端設備智能化方面發揮領導作用。”

具有DRP功能的新型RZ/A2M的主要特點

帶DRP功能的RZ/A2M是RZ/A系列MPU的新成員，配備了大容量片上RAM，無需外部DRAM。RZ/A系列MPU非常適合采用人機界面（HMI）功能的應用，而RZ/A2M進一步增強了這一特性，它提供了多項非常適合于攝像頭應用的功能。它支持廣泛用于移動設備的MIPI 攝像頭接口，并配備了DRP，可以通過該接口高速處理圖像輸入。瑞薩電子通過增加雙通道以太網支持增強了網絡功能，并通過片上硬件加密加速器增強了安全功能。通過這些功能，新型RZ/A2M可實現安全可靠的網絡連接，適合于各種采用圖像識別功能的系統，涵蓋從家用電器到工業機械的廣泛范圍。了解更多該款新品規格，請點擊https://www.renesas.com/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rz.html 。

瑞薩電子計劃繼續擴大其基于DRP技術的e-AI解決方案的范圍。在2019年下半年，瑞薩電子將發布一款搭載DRP的AI加速器，其AI處理性能比軟件處理快100倍，并且能夠通過e-AI進行實時推理。2021年，瑞薩電子將發布下一代AI加速器，其能力是傳統MPU的1000倍。借助于這種方式，瑞薩電子將通過AI提升嵌入式設備的價值，讓終端設備不但可以進行推理，而且能夠進行學習。

1. 例如，當運行用于檢測圖像邊緣的“Canny邊緣檢測”算法時，如果采用CPU進行軟件處理，RZ/A2M將需要每幀142毫秒（ms）；但是，如果采用片上DRP進行硬件處理，則只需要每幀10毫秒。這表明圖像處理性能提高了10倍以上。

2. DRP是一套硬件知識產權（IP）模塊，能夠從一個時鐘周期到下一個時鐘周期動態地改變其處理電路的配置。在廣播設備和數碼相機等應用中，DRP已在量產中應用了十多年。這套瑞薩電子獨有的技術將硬件性能與軟件靈活性相結合，多年來為各種產品帶來了附加價值。展望未來，瑞薩電子計劃將DRP的使用擴展到e-AI，以提供卓越的功耗性能和無與倫比的靈活性，時刻跟蹤并保持與神經網絡領域的持續進步。