(電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道 文/章鷹）4月15日，慕尼黑上海電子展盛大開幕。從消費(fèi)領(lǐng)域的AI眼鏡，到智慧醫(yī)療領(lǐng)域的生命體征監(jiān)測(cè)，再到機(jī)器人靈巧手上感知關(guān)節(jié)，邊緣AI MCU助力終端落地的趨勢(shì)日益顯現(xiàn)。邊緣人工智能憑借其數(shù)據(jù)無需上傳云端即可保護(hù)隱私、節(jié)省功耗、實(shí)現(xiàn)低延遲響應(yīng)以及芯片輕量化等優(yōu)勢(shì)，正贏得越來越多ODM廠商和終端硬件制造商的高度關(guān)注與重視。

在意法半導(dǎo)體展臺(tái)，記者看到了基于STM32N6和STM32MP257 PLC的手勢(shì)識(shí)別與跟隨系統(tǒng)等展品。此外，重量?jī)H35克的莫界AR眼鏡也隆重登場(chǎng)，這款產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)10小時(shí)續(xù)航，其中高性能微控制器STM32N6芯片就發(fā)揮了重要的作用。為此，記者特別專訪了意法半導(dǎo)體中國(guó)區(qū)微控制器、數(shù)字IC與射頻產(chǎn)品部市場(chǎng)經(jīng)理丁曉磊，請(qǐng)她分享了關(guān)于STM32N6芯片的性能和架構(gòu)優(yōu)勢(shì)，以及在AI眼鏡和其他邊緣終端應(yīng)用落地，這款旗艦芯片的生態(tài)和算法，以及平臺(tái)如何助力客戶產(chǎn)品快速上市。

STM32N6：實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別和工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用

基于STM32N6和STM32MP257 PLC 的手勢(shì)識(shí)別與跟隨系統(tǒng)采用了STM32N6和STM32MP257，通過攝像頭實(shí)時(shí)采集手部視頻，并利用STM32 N6的Neural-ART加速器進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別。“這款展品可以做手部的21個(gè)點(diǎn)精準(zhǔn)識(shí)別，里面跑了兩個(gè)算法，一個(gè)是識(shí)別手掌，二是對(duì)21個(gè)手部精準(zhǔn)點(diǎn)追蹤，正面?zhèn)让娣崔D(zhuǎn)等。通過擴(kuò)展的網(wǎng)關(guān)，它還可以控制靈巧手，因而對(duì)人手勢(shì)動(dòng)作進(jìn)行模仿?！?丁曉磊表示，“這個(gè)方案不僅適用于自動(dòng)化裝備和智能抓取等工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，還可以擴(kuò)展到家電控制上?！?/p>

圖：靈巧手Demo展示 電子發(fā)燒友拍攝

“STM32N6是意法半導(dǎo)體首款內(nèi)嵌意法半導(dǎo)體自主研發(fā)的神經(jīng)處理單元 (NPU)——ST Neural-ART accelerator?的STM32 MCU，專為節(jié)能型邊緣AI應(yīng)用而設(shè)計(jì)。這款產(chǎn)品的時(shí)鐘頻率高達(dá)1 GHz，計(jì)算性能可達(dá)600 GOPS，可為計(jì)算機(jī)視覺和音頻應(yīng)用提供實(shí)時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理能力。”丁曉磊介紹說，“2024年12月份N6芯片量產(chǎn)發(fā)布，客戶采用N6芯片做新品開發(fā)和教學(xué)使用，基于N6芯片的開發(fā)板，一些合作伙伴計(jì)劃今年6月將展示最新的開發(fā)應(yīng)用，應(yīng)用方向有消費(fèi)類、家電、醫(yī)療和機(jī)器人?！?/p>

AI眼鏡需求爆發(fā)，STM32 N6獨(dú)特的架構(gòu)優(yōu)勢(shì)推動(dòng)應(yīng)用落地

AI眼鏡是智能眼鏡中具備AI功能的細(xì)分產(chǎn)品，可以通過本地部署或云端調(diào)用AI大模型。其在智能眼鏡市場(chǎng)中的銷量占比從2024年的26.1%提升至2025年1-2月的38.7%，預(yù)計(jì)2025年全年有望超過60%。

圖：莫界AR眼鏡展示 電子發(fā)燒友拍攝

ST展示的莫界AR眼鏡僅35克，是全球最輕的雙目AR眼鏡，可實(shí)現(xiàn)10小時(shí)續(xù)航，那么這款眼鏡是如何能實(shí)現(xiàn)低功耗與高性能的平衡呢？丁曉磊在現(xiàn)場(chǎng)為我們揭開了謎底。她介紹到，莫界AI眼鏡以STM32 N6為核心，因?yàn)镾TM32N6與輕量化AR眼鏡的特點(diǎn)高度匹配，且可以支持高級(jí)感知和交互式功能；而這些功能都需要低功耗、最小的計(jì)算量以及幾乎為零的延遲，比如SLAM、手勢(shì)控制、眼動(dòng)追蹤功能，并且與生成式人工智能集成，因此帶來了許多創(chuàng)新應(yīng)用。

圖：AR眼鏡現(xiàn)場(chǎng)講解 電子發(fā)燒友拍攝

此外，丁曉磊還指出由于STM32N6芯片的低功耗性能突出，產(chǎn)品是MCU架構(gòu)，相對(duì)于SoC架構(gòu)，MCU+NPU架構(gòu)讓芯片本身可以實(shí)現(xiàn)低功耗。芯片具備1.8V和3.3V兩種供電模式，對(duì)于可穿戴產(chǎn)品來說，傾向于用1.8V的供電，可以做功耗上的節(jié)省。AI眼鏡當(dāng)中功耗消耗比較大的場(chǎng)景主要是照像拍攝，數(shù)據(jù)經(jīng)過ISP之后進(jìn)行大小的縮放，然后再去做AI處理。所以STM32N6芯片一體化的鏈路設(shè)計(jì)，保證功耗在管線設(shè)計(jì)中達(dá)到最小的數(shù)值。相比其他終端，不需要大的SoC，不跑冗余的操作系統(tǒng)。

除了AI眼鏡外，開發(fā)AI玩具、AI陪伴機(jī)器人的客戶也在和ST進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)。AI玩具的需求點(diǎn)小型化，低功耗，能夠進(jìn)行人臉識(shí)別和情緒識(shí)別，和提供較好的人機(jī)交互體驗(yàn)。這些功能都需要邊緣側(cè)和輕量型AI芯片來實(shí)現(xiàn)。ST的邊緣AI MCU芯片可以支撐0.6TOPS力，STM32N6芯片的MCU可以實(shí)現(xiàn)2-3毫秒的啟動(dòng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于SoC啟動(dòng)的效率，對(duì)于有實(shí)時(shí)性要求的終端和應(yīng)用場(chǎng)景就容易變現(xiàn)。

“為了幫助工程師加速將大模型快速落地到產(chǎn)品端，ST推出了一套軟件化工具ST Edge AI Suite，旨在簡(jiǎn)化嵌入式 AI應(yīng)用的開發(fā)部署。整套軟件支持機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化部署，從最初的數(shù)據(jù)收集開始，到最終的在硬件上部署模型，簡(jiǎn)化人工智能的整個(gè)開發(fā)流程?！倍岳诜治稣f，“這個(gè)環(huán)境讓開發(fā)者可以輕松選擇模型和數(shù)據(jù)源，快速找到適合的工具優(yōu)化模型，進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，自動(dòng)生成代碼和機(jī)器學(xué)習(xí)庫。大多數(shù)工作都可以在一個(gè)統(tǒng)一的框架內(nèi)完成，大大簡(jiǎn)化了開發(fā)工作。開發(fā)者將訓(xùn)練好的模型放到ST的AI工具平臺(tái)上，幾分鐘就可以計(jì)算出這個(gè)模型跑在MCU上，需要多大的FLASH DRAM，以及模型推理時(shí)間，通過這個(gè)流程客戶可以快速評(píng)估，幫助客戶縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。”

三大邊緣終端產(chǎn)品增長(zhǎng)前景看好，ST啟動(dòng)下一代芯片設(shè)計(jì)

哪些邊緣AI終端會(huì)成為2025年新的增長(zhǎng)點(diǎn)？丁曉磊表示，三大類產(chǎn)品已經(jīng)成為潛力增長(zhǎng)點(diǎn)。一是消費(fèi)類終端比如AI眼鏡，包括AI耳機(jī)、智能腕帶和AI PIN的產(chǎn)品，這些都有良好的市場(chǎng)增長(zhǎng)機(jī)會(huì)；二是智能家電，家電智能化需求旺盛，對(duì)于芯片面積大小、成本要求很極致，怎樣利用最小的成本在家電上將智能化落地將是未來市場(chǎng)關(guān)注的重點(diǎn)之一。在2025年AWE展覽會(huì)上， AI之眼即是通過視覺能夠?qū)译娺M(jìn)行識(shí)別，通過AI預(yù)測(cè)性維護(hù)和時(shí)間序列的算法，能夠?qū)译妼?shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)更加高效的客戶體驗(yàn)；三是機(jī)器人，目前雖然還沒有起量，但是包含人形機(jī)器人和陪伴機(jī)器人以及需要邊緣AI的介入的機(jī)器人等細(xì)分賽道，許多公司加速進(jìn)入并且進(jìn)行新品研發(fā)，未來這將是一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

在丁曉磊看來，對(duì)于嵌入式終端產(chǎn)品來說，不是功能越強(qiáng)大越好，重要的是需要考慮芯片的面積和成本，客戶的關(guān)鍵訴求是芯片達(dá)到一個(gè)最優(yōu)性價(jià)比和能效比。

“STM32N6芯片采用臺(tái)積電16納米工藝，ST主要聚焦芯片的功能、主頻和算法上的賦能。ST在下一代產(chǎn)品規(guī)劃中，會(huì)聆聽到更多中國(guó)市場(chǎng)的聲音，今年下半年和明年，我們推出的下一代產(chǎn)品將采用異構(gòu)架構(gòu)，集成的協(xié)處理器處理的內(nèi)容和MCU之間，互相資源不占用，效能最大化。” 丁曉磊總結(jié)說，“隨著更多開發(fā)者采用STM32N6芯片進(jìn)行開發(fā)板設(shè)計(jì)和終端設(shè)計(jì)，預(yù)期這款芯片明年出貨量會(huì)大幅度增長(zhǎng)。

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