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恩智浦携手安富利 凭丰富MCU/MPU迎AIoT商机

  • 孙昌华

恩智浦资深经理卓正民

近年来,由人工智能(AI)、物联网(IoT)汇聚而成的AIoT,在产业界掀起狂潮,成为炙手可热的科技议题;AIoT顾名思义,可理解为一种物联网AI应用,有别于传统以云端为导向的AI应用型态,能直接透过IoT装置执行AI或机器学习运算,意即利用传感器的串流资料直接进行机器学习推论,从而降低网络传输之带宽压力,满足实时运算的处理需要,在秒或微秒内完成。

可以预见在AIoT前提下,诸如自驾车、无人机、智能家庭、智能工厂等时间敏感型应用场景,便可快速度集成各种资料运算、获取分析结果,避免因延迟而产生不良反应,甚至没有网络也不怕,无怪乎驱使大厂竞相拥抱AIoT题材并推出相关服务,也让AIoT跃为当今最火红的物联网应用新趋势,在各产业迅速开枝散叶,为台湾产业带来新商机。

恩智浦营销经理黄健洲

恩智浦客户应用部经理简志达

恩智浦客户应用部经理江梓宏

洞见未来(RelaJet)技术长陈柏儒(Blue Chen)

恩智浦营销经理张锡亮

恩智浦营销经理何信龙

Fibocom(广和通)的Maggie Tsai

着眼于此,人工智能物联网芯片领导厂商恩智浦半导体(NXP),偕同全球技术解决方案提供商安富利(Avnet),于日前在高雄举办「恩智浦AIoT技术研讨会」,旨在说明恩智浦针对AIoT悉心研发的技术成果,并分享人工智能主流科技趋势。

恩智浦为全球领先的人工智能及物联网半导体厂商,正积极深耕生态圈;安富利拥有广泛生态系统,有能力于产品生命周期的每个阶段,为客户提供设计、产品、营销与供应链专业知识等各项奥援,帮助客户将创意加速转化为智能解决方案,减少产品投放市场所需的时间、成本及复杂性。恩智浦与安富利共同携手,可协助广大企业建构坚强的技术能量,有效掌握AIoT契机,推动台湾产业升级发展。

藉由领先技术与广泛生态系,支持智能生活场景体验

恩智浦资深经理卓正民致词指出,本次高雄研讨会,是恩智浦于2019年在台湾举办的第一场研讨会,彰显积极耕耘南台湾的企图心。恩智浦认为今后AIoT趋势发展围绕在3个主轴,一是「Everything Smart」,万物皆有思考能力,即便大楼中的侦烟器亦不例外;二是「Everything Connected」,各个物件不断产生资料,回传至云端或边缘;三是「Everything Secure」,如何在安全前提下进行资料传输,是值得高度关注的课题。

针对上述趋势,恩智浦皆已提供对应方案,在产业界扮演关键推手。总括而论,恩智浦已在5大产品领域建立领先优势,包括车用半导体、泛用型MCU、安全验证、通讯处理及RF功率晶体管。根据市调机构报告从2018年起,智能型手机市场已趋饱和,反观AI/IoT 从 2000年至今始终维持上升轨道,预估到2020年都可望展现高成长态势,所以恩智浦将AIoT议题视为重中之重。

以往科技厂商仅凭独立产品即可赢得消费或工业买家青睐,但展望未来AIoT时代,不论智能家庭、智能建筑、智能医疗、智能运输等等应用场域,用户要的不再是独立产品、而是生态系,以侦烟器为例,它与闸道器、云端、应用服务之间必须互连。为此恩智浦在面向端点、闸道器打造一系列MCU或MPU之余,另开发出EdgeScale解决方案,旨在建构物联网与边缘运算的生态系,它具备本地处理需求,执行完毕后,也有能力将计算结果直接上传AWS、Azure 或 GCP等云端平台。

恩智浦凭借领先技术、广泛的生态系统,支持智能生活场景体验,而不仅提供芯片,目前不管在于消费产品、智能住家、智能交通、智慧城市乃至智能工业等众多垂直领域,皆已延揽许多第三方合作伙伴、且持续结盟中,希冀藉由彼此优势互补,汇集完整的资料处理、智能互联、安全连接等关键元素,帮助用户加速实现诸如行动支付、人脸辨识、健康侦测、语音助理、家庭自动化、无人商店、物流追踪等等各种智能物联场景新生态。

i.MX RT跨界处理器,缔造MCU实时效能新猷

接著由恩智浦营销经理黄健洲,讲述该公司基于IoT应用所催生的各项MCU产品。他强调,恩智浦向来重视车用、行动、工业物联网(IIoT),及通讯/基础建设暨其它等四大垂直市场,也基于这四个区块的应用需求,发展出各种能对准不同需要的MCU产品;如今边缘运算风潮崛起,MCU更扮演举足轻重角色,挟著足够运算能力,执行本地处理,使用户加速获得运算结果,不需凡事依赖云端。

黄经理进一步说明,恩智浦持续稳坐市场领先地位,究其主因,一方面可归功于8位元产品持续推陈出新,二方面针对16、32位元的DSC(数码讯号控制器)、一直都有新产品问世,因而在马达、电源等数码控制应用市场取得绝对优势,总体来说无论8、16或32位元产品,恩智浦皆能全面供应。更重要的,这些产品都获得恩智浦的10年与15年产品长期供货计画之强力支持。

值得一提,以往大家所熟知的恩智浦MCU产品,不外是Kinetis 或 LPC两大系列,但2018年加入新成员,即是号称为「跨界处理器」的i.MX RT,系基于Arm Cortex-M7核心架构,具有应用处理器等级之功能,却仍兼具传统MCU的易使用性、实时确定性操作;恩智浦之所以打造此系列产品,主要是发现有些物联网装置要求MCU达到实时反应、高处理效能,并期望MCU强化外围集成能力,因而在Kinetis、LPC等标准产品外,增闢i.MX RT产品线,以满足更高效能、更高集成度。

除此之外,黄经理介绍许多亮点产品,如基于Cortex-M0+核心架构的LPC8N04,具有集成式NFC联机,为富含成本效益的入门级联机方案,非常适合嵌入式应用。

基于单核/双核ARM Cortex-M33及ARM TrustZone技术的LPC5500,诉求为高性价比的安全边缘处理平台;与第三方伙伴共同研发的LPC54018 IoT方案,支持AWS上的Amazon FreeRTOS,为开发者提供面向AWS的通用连接能力;基于Cortex-M0+的Kinetis E系列,堪称业界扩充性最高的MCU,不仅提供多种存储器、外围与封装选项,亦能在复杂的电气杂讯环境中维持高耐用性;至于Kinetis V以Cortex-M0+、M4 与 M7为基础,擅于支持马达控制、数码电源转换等应用。

透过安全元件,确保芯片到云端之安全性

恩智浦客户应用部经理简志达则介绍该公司的MPU产品线。他指出恩智浦推出的i.MX系列应用处理器,迄今不论在车用、工业或商规等应用场景都大有斩获。近期较受瞩目的新讯息,在于透过CES展示AIY(AI DIY) Edge新品,为i.MX 8M4核应用处理器(基于ARM Cortex-A53核心)搭配Google Edge TPU模块(SOM)孕育而成,标榜能以4 TOPS高效能加速机器学习推论。

简经理表示,总结来说,i.MX蕴含三大优势。首先在于具备最大的扩展性,强调Pin兼容性与软件可移植性,并藉由同一包BSP同时支持Linux、Android及FreeRTOS等不同操作系统,对于开发者而言,意谓多数资源都可重复运用,有利于缩短产品设计时程;其次是可信赖度,除了有10~15年产品长期供货计画构筑坚实后盾外,并已通过众多认证,例如AEC-Q100、JEDEC等;再者则是易用性,恩智浦透过官网提供完整技术文件,方便用户下载使用,再加上提供原始码,俾使用户快速掌握NXP产品的操作使用之道。

针对提高可信赖度,适合物联网装置就绪使用的恩智浦A71CH安全元件,无疑是一大关键。A71CH直接于IC层提供信任基础,同时也能确保芯片到云端的安全性,使用户可以轻松快速地为IoT装置到云端服务之间部署安全联机,并且有效执行加密节点验证作业。

恩智浦客户应用部经理江梓宏介绍低功耗无线网络方案。他强调,该公司积极致力无线互联,不仅发展Wireless SoC MCU,也一并提供包括软件、文件、参考设计等丰富资源。

截至目前,恩智浦已针对2.4GHz频段,发展出Zigbee、Zigbee、Multi-Protocol(兼容IEEE 802.15.4与BLE)及BLE Standalone等多个系列产品,供用户选用。例如JN5169 是适用于Zigbee应用的超低功率、高效能无线MCU,且具备NFC装置连网能力,所以非常适合智能照明、家庭自动化等应用范畴;KW41Z/31Z 能同时运行两个堆叠,支持包括BLE v4.2与IEEE 802.15.4(Thread)等多重模式联机,另集成降压-升压型DC-DC转换器,可支持0.9V 到 4.2V的各种工作电压。

讲师精锐尽出,探讨无线充电等热门议题

在下午场次议程,率先登场的讲师为洞见未来(RelaJet)技术长陈柏儒(Blue Chen),讲题设定在「智能语音辨识应用市场」。他说自己是听障者,深知传统助听器的缺点,故邀集专精于AI好手组成RelaJet团队,发展「多人声分离」核心技术,成功打造RelaJet Edger多人声分离引擎。

陈柏儒指出,RelaJet Edger是为耳机、会议麦克风系统而生的创新产品,仅需搭配 1~2支麦克风,不需任何Camera或Mic Array辅助,便可支持同时4~5人讲话,若为交叉交谈情况,更能支持6~10人,支持能力堪称世界之冠。他接著说,助听器市场逾七成用户为年长者,普遍不习惯操作手机,因此最适合不需App辅助的边缘运算模式,RelaJet Edger亦以边缘运算为架构设计方向。

综观RelaJet系列产品,目前集成的 NXP MPU包含IMX6、IMX7D及IMX8,无论采用的MPU为何,均支持 Wakeup、声控指令、语意理解等功能,但支持程度不一。如声控指令部分,IMX6可支持5~10 个(例如开灯、关灯、暂停、关闭等等),另外两类产品则无上限;再以语意理解而论,IMX6仅能搭配云端词库,IMX7D及IMX8则可分别在本地处理50MB、300MB大小的词库。

后续由恩智浦营销经理张锡亮与何信龙分别就恩智浦的智能接口暨电源解决方案(SIP)及无线充电方案进行说明。张锡亮表示,恩智浦的智能接口暨电源解决方案(SIP)产品,涵盖安全接口、语音与音效(Voice & Audio)、嵌入式电源、智能电源、个人健康、高效能类比等六大项目,对客户而言,六项各自蕴含独特价值。

如安全接口部分,恩智浦不仅期望在高速USB、PCIe、SATA、SAS、DisplayPort及Thunderbolt中,实现一流的信号完整性,也力求比对手做到更小封装、更低能耗,且透过物理层提供防篡改安全机制。至于智能电源,则支持市场上所有智能充电标准,并拥有独特的IP、BiC平台与CbC技术。

何信龙指出,恩智浦针对无线充电方案已设定多项发展愿景,譬如广泛支持不同功率,小到1W以下、大到200W皆支持,满足PC外围装置、智能型手机、平板或笔记本等众多设备的充电需求;另积极参与WPC Qi标准化组织,只因无线充电做法虽多,但唯有诉诸电气规格统一、Tx /Rx彼此互容,才可望带动市场普及。

综观恩智浦目前的无线充电产品,若依功率级别,已提供小于1W、5~15W、30~65W及200~2,000W等四大类产品,其中小于1W的产品独走NFC Charging(13.56MHz)规范,其余适用 Qi Charging(80~200MHz)标准。

活动最后,由来自Fibocom(广和通)的Maggie Tsai进行说明介绍,Fibocom的FG100模块,为全球物联网市场提供5G行动通信方案;Fibocom FG100透过外置天线模块实现毫米波,在毫米波频段下载速率高达6Gbps,若在Sub-6 GHz频段则达4Gps下载速率。其次Fibocom针对AI市场提供全方位方案,包括可快速传输高质量影音档的NL668 LTE模块及Android智能模块SC800,前者已在智能型机器人、工业路由、车联网等领域获得广泛应用,后者则获得多款智能音箱采用。