云端AI大模型方兴未艾，端侧AI也迎来“爆发元年”。随着工业智能化以及物联网科技的不断推进，为数众多的产线设备、电子摄像头与家用电器等都将迎来AI赋能。在设备端进行AI运算，是达到高性能与低功耗的核心手段，而这将带来大量处理器（MPU）与控制器（MCU）的需求，并促成这些芯片向着更强大的方向演变。

 

不难发现，业界头部几家IC原厂，包括ST、ADI、瑞萨及Microchip等，近来的新品都集中于边缘运算，通过抢占视觉识别这一高地，将影响力辐射至智能工业、物联网及智能汽车等领域。从这些新品中，可以看出几个主要的技术演化趋势。算力的不断提升，增强端侧设备完成复杂任务的效率，对产业界和人们的日常生活，都会起到改变意义。

 

ST：MPU+MCU组合拳，扩大市场应用范围

边缘运算方面，ST现有的产品是STM32MP2系列MPU，该系列在2023年发布，其中的STM32MP25在今年上半年量产，STM32MP23将于2024年底上市，STM32MP21预计将于2025年上半年量产。

 

据官方介绍，STM32MP2为64位处理器，这为其算力提供了先决保障。架构方面，除了强大的ARM核心外，在STM32MP25上边还集成了浮点算力为1.35TOPS的神经元处理器（NPU）。该系列定位于机器视觉应用，具体可用在工业、智能家居、智慧城市设施等各类应用，故而所提供的接口资源也相当丰富，包括全高清视频管道与LVDS和DSI、MIPI CSI-2相机接口与Lite-ISP等接口可满足各类应用。

 

STM32MP25工业HMI网关示意 来源：ST

 

在MCU方面，ST还将带来集成NPU的STM32N6系列，其算力可达0.6TOPS，同样集成MIPI CSI摄像机、图像ISP、千兆以太网控制器等外设资源，适用于边缘计算、机器视觉等多类应用，且更低的功耗水平也适合于智能家电搭载。在处理特定的视觉边缘AI任务中，具有NPU的STM32N6甚至要远快于STM系列中的高性能STM32H7产品，足见AI化MCU的巨大潜力，而这也将会推动设备与芯片的换代。

 

通过MPU与MCU的组合布局，ST可满足从工业到物联网，再到智能家电的一系列设备的边缘运算需求，赋能各行各业的智能化转向。对于各类应用的快速导入，ST还提供强大的软件工具。在2021年，ST收购了边缘AI软件专业开发公司Cartesiam，后者的NanoEdge AI Studio工具已与ST的产品有机结合，能让开发人员更快解决边缘AI开发各环节中的问题，即便不具备相关背景知识，也可快速部署产品。

 

 

ADI：更新MAX7800X系列，带来更强CNN性能

近年来，ADI也在传统MCU的基础上实现了边缘AI创新，其MAX7800X系列MPU特为AI边缘应用打造，在ARM M4F与RISC-V内核的基础上，集成了卷积神经网络加速器（CNN），专用于AI计算任务。系列中MAX78002相比MAX78000，CNN的部分得以加强，加速器频率从50MHz提升到200MHz，从而能够胜任视频处理任务。

 

ADI两款AI处理器性能对比 来源：ADI

 

得益于专业AI处理核心的特性，该MPU可在超低功耗条件下获得优越的AI算力，特别适用于电池供电类设备，包含各种物联网摄像头、医疗设备，以及工厂机器人及无人机等。比起MCU+DSP的组合方案，单芯片的MAX7800X功耗更低，方案设计更便捷；而相比GPU或是FPGA的方案，ADI方案的成本更是大大降低。结合算力、功耗与成本，MAX7800X都是边缘AI应用的有力竞争者。

 

 

瑞萨：RZ/V2H大幅增强，DRP内核性能出众

瑞萨在今年早些时候发布了RZ/V2H产品线，进一步扩展了旗下RZ产品家族。RZ/V2H在通用处理器层面搭载4核ARM A55与双核R8，另有一M33子内核加入，远强于前代产品的双核架构。AI方面，DRP-AI3核心（动态可配置处理器-AI3）为RZ/V2H带来了10 TOPS/W的能效，强于前代10倍。外设方面，MIPI、图形处理器等部分都有加强，以适应工厂自动化等领域中更复杂的视觉识别任务。

 

RZ产品线对比 来源：瑞萨

 

瑞萨AI处理器的独到之处，正是自主开发的DRP-AI核心，动态可配置（DRP）是其基础特性，其原理与FPGA颇有类似，可灵活配置用于各种任务。通过与MPU的处理器核心协同运作，可兼顾高算力与低功耗。搭载DRP-AI三代核心的RZ/V2H，其常规INT8算力可达到8TOPS，稀疏算力可达80TOPS，加之10TOPS/W的优秀能效比，充分赋予智能设备更大的设计自由度，在确保性能的同时，节约散热设计与占用空间。

 

 

Microchip：推出64位MPU，拥抱RISC-V架构

前不久，Microchip发布了PIC64GX系列MPU，与其他几大原厂一样拥有了64位产品线。架构方面，PIC64GX采用具有非对称多处理（AMP）和确定性延迟的64位RISC-V四核处理器，可用于工业、汽车、通信、物联网等领域。

 

PIC64GX处理器框图 来源：Microchip

 

PIC64GX除了是64位处理器，还有一关键特性，即是使用了RISC-V内核。尽管RISC-V在打造高性能处理器方面不如ARM与x86等指令集，但其开源、简易、执行率高的特性，已经被各大IC原厂重视，用于打造AI加速相关的处理。Microchip的芯片在64位和RISC-V双方向都取得突破，也标志着端侧AI爆发元年之后，更为激烈的市场竞争近在眼前。

 

 

从新品可发现多个技术演化趋势

上述原厂新品，在算力、架构、能效等方面都体现出自身独到特质，将会成为物联网与工业智能化更快铺开的“利器”。MPU迈向64位，性能极限得以提升，未来产品的整体性能将提升至更高层次。CNN、DRP-AI等加速运算单元，能够让MPU具备专业的AI能力，兼顾高算力和低功耗。RISC-V在AI市场找到用武之地，也标志着未来原厂能够以更快的速度推广产品。

 

芯片原厂不断推陈出新，将加快端侧AI赋能产业链，可预见工厂、物联网、家用电器等领域，将会迎来设备更新，届时对于各类元器件的需求也将增大。机会已经在不远处等候，新周期的动能不仅体现在云端AI对GPU与HBM的大量需求，端侧AI所起到的推动力同样重要。