意法半导体以STM32微控制器整合NPU加速器,协助边缘人工智能开发
意法半导体(STMicroelectronics;ST)推出首次整合机器学习(ML)加速器的新系列微控制器,让嵌入式人工智能(AI)真正地发挥优势,让着重成本和功耗的消费性电子和工业产品能够运行电脑视觉、音讯处理、声音分析等演算法,提供以前小型嵌入式系统无法达到的高端功能。
STM32N6系列微控制器(MCU)是意法半导体迄今为止处理效能最强的产品,也是首款嵌入意法半导体自研神经网络处理单元(NPU)Neural-ART Accelerator的微控制器,其机器学习处理效能是STM32 MCU现有高端产品的600倍。自2023年10月开始,STM32N6已供货给指定客户,现已准备好大量供货。
意法半导体微控制器、数码 IC 和 射频产品部(MDRF)总裁Remi El-Ouazzane表示:「微型边缘装置市场将迎来巨大的转变,愈来愈多的装置采用AI模型提升客户产品的效能或接替部分的工作。这些模型目前用于分段、分类和识别等任务,未来将进入尚未开发的新应用领域。STM32N6是首款采用我们自研发之Neural-ART Accelerator NPU的STM32产品,而自主开发的AI 软件生态系统包的最新版本也将支持STM32N6,这是STM32搭载AI硬件加速器漫长发展之旅的开端,它将实现任何其他嵌入式处理解决方案都无法达到的产品应用创新。」
Yole Group存储器和运算部首席分析师Tom Hackenberg进一步表示,「人们普遍认为AI是一个大型数据中心,而且是一种非常耗电的应用。这在,这已经不再是事实,现今的物联网边缘应用迫切需要 AI分析能力,整合微控制器的高效能处理能力与 AI分析能力是一个新趋势,而STM32N6是代表这种趋势的一个绝佳的范例,能处理电脑视觉和大量传感器驱动的应用,大幅节省现代装置的拥有成本。」
STM32N6客户使用评价
LG是一家跨国公司,以电子、化学和通讯产品而闻名,主营产品包括智能手机、家电和电视。LG电子CTO部门研发任务负责人Yehan Ahn表示「STM32N6具备十分出色 AI处理效能和灵活性,其小型的矽封装适用于嵌入式系统和穿戴式装置。而采用突破性之Neural-ART Accelerator让这款微控制器的推论速度超出了我们的预期,此外,ST友善的开发软件工具也让我们能够将AI模型无缝整合至MCU内。」
联想研究院是联想的创新和研究部门,专注于开发人工智能、大数据、云端运算和智能装置等尖端技术和解决方案。联想研究院首席研究员川野诚一表示「我们在实验室对ST最新的STM32N6微控制器进行了严格的评测,注意到其出色的神经网络处理效能和功率效率,这款微控制器代表着一个新时代的开始,加速了我们对于「AI for Al」l的研究。」
Alps Alpine是一家生产电子装置、车用信息娱乐系统和通讯装置的跨国公司。Alps Alpine资深专案负责人Fuchs表示:「STM32N6新系列微控制器适用于我们创新自行车相关产品的理想选择。Neural-ART加速器的速度和效能,加上广泛周边装置的扩充性,让我们可以创造出精巧的装置,执行许多以传感器为基础的AI推论,并提供多元化和强化的使用者体验。」
Carlo Gavazzi为全球建筑和工业自动化市场设计和制造电子控制元件。Carlo Gavazzi研发专案负责人Allan Skou Thomsen表示:「STM32N6 是我们最新传感器专案缺失的一块拼图。在看到Neural-ART Accelerator后,启发我们使用 AI解决一些挑战,这是在概念化阶段所没有想到的。这款产品还有许多其他强大的功能,包括MIPI-CSI Raw12界面和ARM Cortex-M55内核心,结合这两者所提供在镜头和反应时间的能力是其他值得信赖之品牌无法提供的。这项最新的高品质技术对于我们开发未来高效能工业传感器至关重要。」
Meta-bounds是消费级AR眼镜产业一家领先的创新公司。Meta-bounds创始合夥人周星表示:「STM32N6具备高效能、高效能和先进功能,是一款适合我们产品的突破性微控制器。其嵌入式Neural-ART Accelerator、加强型镜头界面和专用影像信号处理器(ISP)让我们能够为市场提供轻量、小尺寸、功能吸引人的产品,提升使用者体验的同时还不影响电池续航时间。意法半导体的技术支持让我们的开发过程非常顺利,对于像我们这样希望透过尖端AI和图形功能来加强穿戴式技术价值的公司来说,这是非常重要的。」
Autotrak为汽车市场提供一流的车队管理和失窃车辆追回解决方案。Autotrak工程总监Gavin Leask表示:「在南非的卡车运输产业,约60%的致命事故归咎于疲劳驾驶。STM32N6可以降低这些意外数量。透过在车辆内导入快速高效的AI推论,我们可以实时发声警示驾驶,预防事故,挽救生命。」
AI开发的技术功能与支持:
机器学习处理效能是高端STM32 MCU的600倍:ST Neural-ART加速器包含近300个可配置的乘法累加元件,运算速度高达每秒600 GOPS次运算(GOPS;每秒null亿次运算)。
现今功能最强大的STM32:STM32N6搭载一颗800 MHz的ARM Cortex-M55内核心,CoreMark测试成绩达到前所未有的3,360分。这款MCU还提供无Neural-ART加速器的版本,适用于需要STM32N6的所有效能、界面和功能,但无需整合进阶AI演算法的应用。
4.2 MB RAM,STM32搭载有史以来最大的存储器容量:提供存储器以支持数据密集的AI和多媒体运作负载。两个64位元AXI提供高带宽,以维持最高运算速率,并释放Neural-ART加速器的全部功能。
首次在MCU上采用先进影像信号处理器(ISP):STM32N6整合一个可以直接处理影像信号的ISP元件,提供应用使用简单且价格亲民的影像传感器。除此之外,还可使用ST免费的ISP IQTune软件(STM32-ISP-IQTune)进行设定。该软件是一款先进工具,可以自订曝光时间、对比度或色彩平衡等影像信号处理参数。
ST Edge AI Suite套件的支持:为开发边缘机器学习应用提供全套软件工具,包括导入开发者自行开发的TensorFlow Lite、Keras、ONNX等格式的模型。
新系列微控制器现支持的AI模型库的规模愈来愈大,为各种应用带来更强大的效能和多功能性。使用者可以探索不断扩充的AI模型库,提升专案品质,取得最佳效果并缩短上市时间。更多技术信息,欢迎浏览意法半导体官方网站了解更多。