近年來在機器人行業(yè)出現(xiàn)了許多有關(guān)機器視覺的新技術(shù)，尤其是在物體檢測識別方面，如何讓機器人真正實現(xiàn)“開眼看世界、看懂世界”已成為各家視覺設(shè)備廠商角力的戰(zhàn)略重心。

深度學習技術(shù)推動機器視覺識別技術(shù)發(fā)展到了新的階段。基于對圖像和視頻大數(shù)據(jù)的高強度訓練，深度學習算法通過不斷學習復雜物體檢測和分類技術(shù)，幫助機器視覺系統(tǒng)獲取更多的知識和經(jīng)驗，最終達到自主和準確識別出對象。具體到機器人應用，可實現(xiàn)表計讀數(shù)、OCR、視覺測量與定位、缺陷檢測分類、刀閘狀態(tài)識別等功能。

深度學習的應用場景廣闊，其背后的技術(shù)支撐卻并沒有那么簡單。機器視覺系統(tǒng)要求在短短幾秒內(nèi)處理大量的信息，其背后是大量的計算，計算能力的高低直接決定著機器視覺的水平。例如，如果把訓練視頻幀率從30提高到3萬，深度學習的算力就需要提高1000倍。

“作為數(shù)字經(jīng)濟和新基建的重要生產(chǎn)力工具，機器人市場呈現(xiàn)噴薄爆發(fā)的態(tài)勢，而機器人的視覺計算、深度學習不斷對算力提出更高的需求，傳統(tǒng)CPU和GPU已無法滿足，我們推出速度快、能耗低、價格低的TPU，可以說是響應市場對更好AI芯片的呼喚。”比特大陸AI產(chǎn)品線高級總監(jiān)湯煒偉表示。

比特大陸專注人工智能芯片

作為一家領(lǐng)先的算力芯片企業(yè)，比特大陸擁有全球先進的7nm制程設(shè)計能力，是世界上少數(shù)有能力開發(fā)云端人工智能芯片的公司之一，產(chǎn)品主要聚焦于區(qū)塊鏈和人工智能。在人工智能領(lǐng)域，比特大陸已成功推出四款人工智能芯片BM1680/BM1682/BM1880/BM1684及系列人工智能產(chǎn)品，包含AI計算模組、AI計算加速卡、AI計算盒等。目前，比特大陸AI芯片及系列產(chǎn)品已在各地城市大腦建設(shè)中發(fā)揮重要作用，且廣泛應用于人臉識別、視頻結(jié)構(gòu)化、城市大腦、智慧政務、智能安防、智能交通、智慧電力能源、新零售等人工智能場景。

以比特大陸最新的AI芯片算豐BM1684為例，它具備單芯片32路1080P的H264/H265解碼能力，支持960幀每秒1080P視頻解碼，峰值性能達17.6T INT8算力，而典型功耗僅16W，適合深度學習領(lǐng)域的專用張量加速計算。以BM1684 為核心，比特大陸還研發(fā)出不同形態(tài)的人工智能加速產(chǎn)品（SM5/SC5/SC5+/SE5）。其中，SC 系列產(chǎn)品主要部署在云端計算集群中，用以視頻處理和分析；SM 系列產(chǎn)品為高密度計算模塊，可進行神經(jīng)網(wǎng)絡推理計算，部署于邊緣或者定制化設(shè)備。SE5是完備功能的AI計算盒，面向邊緣計算，具備獨立操作系統(tǒng)并提供AI分析能力。

深度學習賦能機器視覺

以往，受限于算力，深度學習在通用性、靈活性和適應性上要差很多，造成機器視覺識別度不高、準確度不高等問題。比特大陸研發(fā)的AI芯片及軟件工具鏈極大提升了算力，可大幅拓寬機器人應用場景。

湯煒偉介紹，基于自研AI芯片和計算平臺，比特大陸攜手合作伙伴研發(fā)了高效的電力人工智能解決方案——鑫和匯通電力刀閘狀態(tài)識別服務器、億嘉和智能巡檢機器人等。這些機器視覺的AI方案有效地提升了行業(yè)效率和安全性，為變電站、配電站等室內(nèi)外場景提供了高效率的智能升級方案。

比特大陸-鑫和匯通刀閘狀態(tài)識別智能分析服務器采用機器視覺圖像感知技術(shù)，基于海量數(shù)據(jù)訓練的高精度人工智能算法，對實時視頻流中的目標進行精確檢測，通過特征分析準確識別刀閘狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)等，并有效排除因風吹草動、雨雪天氣、光線變化、樹影搖動等各種室外干擾造成的誤報。

由于實際落地算法精度高、多路并行性能高，該產(chǎn)品可以實現(xiàn)快速準確的一鍵順控、設(shè)備維護等，通過視頻結(jié)構(gòu)化信息提取，有效提升電力巡檢精準度、實時性，進一步降低監(jiān)控系統(tǒng)成本。

比特大陸還與億嘉和聯(lián)合打造巡檢機器人，替代人工完成配電網(wǎng)巡檢與無人化遠程管理，實現(xiàn)站房內(nèi)設(shè)備7*24小時不間斷服務。目前，該產(chǎn)品已在江蘇、浙江、天津等地投入使用，受到業(yè)內(nèi)用戶廣泛認可。

“比特大陸B(tài)M168X系列AI芯片加持，巡檢機器人可實現(xiàn)對各類儀表讀數(shù)、指示燈、開關(guān)狀態(tài)、設(shè)備機械位置的自動精準識別，以及設(shè)備缺陷檢測警告等，大幅減少了依賴人工作業(yè)帶來的人身風險與漏報誤報情況，提升了電力站所的安全水平和運營水平。” 湯煒偉補充道。

AI算力打造“城市大腦”

除了在機器視覺上的應用，比特大陸以強大算力為基礎(chǔ)，為新基建提供核心動能，已經(jīng)為北京海淀、福建福州等地打造了“城市大腦”解決方案。

智慧城市是一個非常大的系統(tǒng)工程，涉及許多業(yè)務系統(tǒng)和平臺，如城市管理、交通、公共安全、環(huán)保治理、人口管理等。而“城市大腦”作為智慧城市的智能中樞和決策中樞，需要處理數(shù)以億計的大數(shù)據(jù)，要實現(xiàn)這些就不得不依賴規(guī)模化的AI異構(gòu)計算服務器，而比特大陸的TPU計算服務器恰好可滿足這一需求。

湯煒偉認為，“城市大腦”解決方案的思路可應用到智能工廠的實踐過程中。首先，對于‘城市大腦’的多維度綜合場景化的理解，可以應用于智能工廠；其次，‘城市大腦’的AI和大數(shù)據(jù)平臺的架構(gòu)（如何進行數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)的計算、存儲等等的架構(gòu)設(shè)計）也可對智能工廠的建設(shè)提供參考；最后，‘城市大腦’的AI計算系統(tǒng)、異構(gòu)計算系統(tǒng)、管理各類硬件的云平臺等都可以類似地應用于智能工廠系統(tǒng)。”

聚焦算力芯片，比特大陸持續(xù)加大算力研發(fā)投入，快速迭代。目前，比特大陸最新一代“云+邊緣”AI芯片BM1686正在穩(wěn)步推進研發(fā)，該款芯片將支持更多計算精度、實現(xiàn)更高計算密度，并且針對實際場景中的標量、矢量和矩陣類算法進行硬件加速，以提升整體全流程運算速度等。

“隨著機器視覺的深度應用，機器人將會有更聰慧的‘大腦’和更清晰的‘眼睛’，未來我們希望每一個機器人都內(nèi)置比特大陸的AI芯片，Powered by BITMAIN AI。”

湯煒偉表示，比特大陸正在與若干家合作伙伴打造機器人、智能設(shè)備等標桿產(chǎn)品，下一步計劃將這些案例和經(jīng)驗推廣到電力、物流、安防巡視、AGV等垂直領(lǐng)域，和行業(yè)里的合作伙伴共贏。

原文標題：【越疆科技 | 前沿】機器人AI時代呼喚更強芯片

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責任編輯：haq