近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展以及人工智能在邊緣計(jì)算領(lǐng)域中的應(yīng)用，系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師希望采用的嵌入式處理器能夠兼具高性能與低成本，同時(shí)具有更高的安全性。恩智浦半導(dǎo)體推出創(chuàng)新性的跨界處理器i.MX RT系列，填補(bǔ)了MCU和應(yīng)用處理器之間空白。恩智浦資深副總裁兼微控制器業(yè)務(wù)線總經(jīng)理Geoff Lees，深入解讀在人工智能物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的背景下，微控制器的市場(chǎng)前景，邊緣計(jì)算技術(shù)的最新發(fā)展及應(yīng)用。

關(guān)注人工智能邊緣計(jì)算

加強(qiáng)與中國(guó)市場(chǎng)合作

“人工智能讓機(jī)器能夠感知環(huán)境，并能夠讓其對(duì)人類指令做出更好地響應(yīng)。隨著處理器技術(shù)的進(jìn)步，人工智能正在從云端運(yùn)算轉(zhuǎn)向嵌入式應(yīng)用，同時(shí)仍然在快速演變之中。恩智浦非常關(guān)注人工智能的發(fā)展，希望將人工智能技術(shù)更好的引入智能物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中。”Geoff Lees指出。

根據(jù)Geoff Lees的介紹，恩智浦在人工智能發(fā)展上強(qiáng)調(diào)的是成本與應(yīng)用。“沒有人會(huì)為了AI而做AI，人工智能技術(shù)最終必然走向產(chǎn)品化。而落地的關(guān)鍵，一是成本、二是應(yīng)用。恩智浦的產(chǎn)品和解決方案在物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)邊緣計(jì)算領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。隨著市場(chǎng)對(duì)于AI技術(shù)需求的提高，我們會(huì)選擇適當(dāng)?shù)腁I核加入已有產(chǎn)品上，用戶不必再自己開發(fā)應(yīng)用軟件。‘交鑰匙’的整體解決方案是我們的發(fā)展方向，也是我們的強(qiáng)項(xiàng)。”Geoff Lees說。

同時(shí)，Geoff Lees非常看好中國(guó)人工智能的發(fā)展。“我認(rèn)為中國(guó)的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)市場(chǎng)是引領(lǐng)全球的。雖然美國(guó)公司最早開始研發(fā)AI技術(shù)，但是現(xiàn)在中國(guó)公司研發(fā)AI產(chǎn)品的廣度是其他國(guó)家公司沒法比的。中國(guó)AI產(chǎn)品種類多樣，包括玩具中都開始強(qiáng)調(diào)AI概念。中國(guó)在AI應(yīng)用方面是最活躍的區(qū)域。”

因此，恩智浦將在邊緣計(jì)算的人工智能領(lǐng)域?qū)⒓訌?qiáng)與中國(guó)公司的合作。根據(jù)Geoff Lees的構(gòu)想，合作可分成三個(gè)階段：第一個(gè)階段是與中國(guó)語音端的人工智能公司合作，將相關(guān)操作系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境移植到恩智浦的產(chǎn)品之中，不僅在i.MX 7ULP、i.MX 8M等應(yīng)用處理器、i.MX RT等跨界處理器當(dāng)中，甚至在更低端的微處理器中，都將移植相關(guān)生態(tài)環(huán)境和操作系統(tǒng)。第二階段是優(yōu)化。恩智浦將與中國(guó)大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)共同合作，將相關(guān)研究成果移植到產(chǎn)品之中，包括工具、語言算法等。并不是所有的數(shù)據(jù)處理運(yùn)算都必須放到云端完成上，很多機(jī)器學(xué)習(xí)的算法經(jīng)過優(yōu)化都可以放在本地完成，而且更加高效和安全。第三個(gè)階段是將更加先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)、算法移植到低成本的微處理器、微控制器上，將機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用范圍在邊緣計(jì)算領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)展。

恩智浦在人工智能方面的關(guān)注點(diǎn)集中在邊緣計(jì)算上，同時(shí)更加強(qiáng)調(diào)成本、應(yīng)用以及與中國(guó)市場(chǎng)的合作。

看好FD-SOI工藝

適用智能物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)

人工智能物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與轉(zhuǎn)變是在微處理器技術(shù)進(jìn)步與工藝技術(shù)的共同作用下被推動(dòng)的。在制造工藝方面，F(xiàn)D-SOI路線成為恩智浦智能物聯(lián)網(wǎng)布局的重點(diǎn)。

在2017年的媒體活動(dòng)中，Geoff Lees就表示，恩智浦的嵌入式應(yīng)用處理器將把重點(diǎn)放在FD-SOI技術(shù)上。采用FD-SOI有兩個(gè)原因：一是隨著技術(shù)的發(fā)展，芯片的復(fù)雜度越來越高，比如集成模擬電路、RF電路等，同時(shí)還要求芯片具有更低的功耗。有的應(yīng)用要求快速喚醒功能，以便實(shí)時(shí)與網(wǎng)絡(luò)云端進(jìn)行通信。“我個(gè)人認(rèn)為FD-SOI是最適合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的芯片制造工藝。”Geoff Lees說。

FD-SOI作為一種半導(dǎo)體制造工藝，具有很多技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)，比如減少寄生電容，提高器件頻率；與體硅相比，SOI器件的頻率提高20%～35%；由于減少寄生電容，降低漏電流，SOI器件的功耗下降35%～70%；消除了閂鎖效應(yīng)；抑制襯底的脈沖電流干涉，減少軟錯(cuò)誤的發(fā)生；與硅工藝相容，可減少13%～20%的工序等。在低功耗的物聯(lián)網(wǎng)芯片產(chǎn)品中，采用FD-SOI技術(shù)具有獨(dú)自的特點(diǎn)。

據(jù)了解，恩智浦的i.MX 7ULP已經(jīng)采用三星的28納米FD-SOI實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)制造，還有6款芯片在準(zhǔn)備當(dāng)中，包括i.MX 8和i.MX 8X，以及iMX RT也將轉(zhuǎn)到FD-SOI工藝上。

目前，世界上擁有FD-SOI生產(chǎn)線的代工企業(yè)主要有兩家——三星與格羅方德。格羅方德除了在德國(guó)德累斯頓推進(jìn)12FDX工藝研發(fā)，預(yù)計(jì)2019年投入量產(chǎn)外，也在中國(guó)四川成都建設(shè)FD-SOI生產(chǎn)線。我國(guó)代工企業(yè)上海華力微電子此前也有消息傳出在進(jìn)行FD-SOI生產(chǎn)工藝的開發(fā)。

Geoff Lees表示，當(dāng)技術(shù)成熟后不排除與其他代工廠商合作。