推十颗国产芯,向智慧机器人

来源:爱集微 #芯原#
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5月17日,第十四届松山湖中国IC创新高峰论坛隆重召开,这场面向智慧机器人的创新IC新品推介会汇集了10款优秀的国产芯片,助力机器人产业链本土化发展。

从感知和空间计算,到智能交互与运动控制,本届松山湖论坛推介的10款本土产品不仅代表了智慧机器人领域本土芯片的一流实力,企业代表的演讲也研判和分析了该行业的痛点与未来趋势。这10家企业分别是银牛微电子、奕斯伟计算、酷芯微电子、为旌科技、启英泰伦科技、神顶科技(南京)、珠海一微半导体、思特威(上海)、隔空微电子、上海芯炽科技集团。以下是10款芯片的主要信息与亮点:

银牛微电子NU4500——全球唯一集成芯片化3D视觉感知、AI、SLAM的系统级单芯片

应用场景:包括人形机器人/AMR/AGV在内的泛机器人、 元宇宙XR、消费电子、物流无人机3D扫描等前沿应用领域。

产品数据:基于12nm工艺打造,八核ARM Cortex-A55 CPU,集成Synopsys APX5.2/NPU4K视觉/AI处理器,可提供7.5Tops算力;集成了ARC EM11D音频DSP、高分辨率双摄像头ISP、H264/HEVC 视频编码器引肇、安全子系统;支持USB3.0、Pcle-Gen4、SDIO/eMMC和LPDDR4x/5等高速接口。

嘉宾观点——银牛微电子研发副总裁周凡表示,空间计算的应用面临三大痛点:2D视觉已经无法满足日益复杂的终端应用要求,延时大功耗大软件化3D算法+传统AI芯片或者FPGA芯片的方案不可持续,适用于复杂场景的3D感知设备价格昂贵以及多传感器融合大幅增加系统成本及复杂度。银牛微电子的解决方式是,将2D视觉升级成3D视觉,采用3D双目立体芯片算法,用NU4500等单芯片方案实现3D+SLAM+AI。

奕斯伟计算EIC7700X——全球首款搭载64位RISC-V 乱序执行CPU及自研高性能NPU的AI SoC

应用场景:大模型、云计算以及安全运营、智能制造等领域

产品数据:采用4核64位支持乱序执行RISC-V处理器及自研高能效NPU矩阵和矢量计算模块,支持H.264、H.265等视频编解码标准,支持丰富的音视频接口,单芯片算力最高达19.95T,支持大语言模型。双Die版本采用112Gb Cache一致性互联技术,不增加BOM物料成本即实现双倍内核、双倍算力、双倍带宽与双倍接口。


嘉宾观点——奕斯伟计算智能计算事业部总经理鲁海波表示,奕斯伟智能计算事业部拥有四款基于RISC-V架构的处理器,EIC7700X能够在端侧加速生成式AI大模型。EIC7702X则进一步提升了AI性能,是全球基于RISC-V架构性能最高的AI SoC,能够满足各类AI智能设备和AI PC等产品的需求。

酷芯微电子AR9481——高集成度的智能视觉SoC

应用场景:智能无人机、扫地机器人、融合成像以及AR/VR等多个领域。

产品数据:采用4核64位CPU、RISC-V MCU、自研第四代8TOPS神经网络处理单元(NPU)和专用机器视觉处理器,集成了自研的最新一代图像信号处理器(ISP)、H.264/265视频编解码器,可输出4K@60fps的高质量视频。支持全球主流热成像探测器,兼顾复杂的机器学习和深度学习应用。

嘉宾观点——酷芯微电子联合创始人、CTO沈泊表示,机器人主控芯片的核心诉求包括丰富的传感器接口,较高的数据处理能力,较高的AI算力和较低的系统功耗。

为旌科技海山VS839——集成自研ISP的智慧视觉SoC

应用场景:机器人、智能网络摄像机,专业视频会议摄像头,全景摄像头,智能NVR,AI BOX等场景。

产品数据:采用12nm制程,集成四核A55 CPU、双核DSP、4TOPS算力NPU,提供充足异构计算资源,可接入多路摄像头数据和激光雷达等其他感知数据,内置双目深度算法,可提供高精度深度图。

嘉宾观点——为旌科技市场总监黄智表示,高效计算的核心源于计算任务和计算IP之间的合理分配,要平衡各种计算和各种数据流之间的流向、带宽、芯片应用场景等,才能使得整个芯片的硬件性能发挥到极致,做出小而美、巧而精的芯片产品。

启英泰伦CI135X系列——算法囊括4项行业首创技术的端侧语音AI芯片

应用场景:小家电、照明、玩具等。

产品数据:采用启英泰伦公司专利技术3.5代脑神经网络处理器核(BNPU V3.5),最高主频为210MHz,拥有更强更灵活的计算性能,支持DNNTDNNRNNCNNLSTM等神经网络及矢量并行运算。支持离线语音识别、深度学习降噪、本地自学习、声纹识别等功能,具备更强抗噪能力。该芯片还集成了PMU电源管理单元,高精度RC振荡器,单路AD、DA以及常见的MCU通用接口等,仅需少量电阻电容等外围器件即可开发各类智能语音产品硬件方案。

嘉宾观点:启英泰伦芯片开发总监王书娟表示,启英泰伦自研语音算法开拓性发明了4项行业首创核心技术,极大提高了语音识别的准确性和自然性。包括双麦深度人声分离,离线自然说,单麦深度学习降噪和方言自学习。

神顶科技VC6801——面向具身智能的3D空间计算芯片

应用场景:机器人、电动两轮车、工业、消费类和元宇宙相关领域

产品数据:采用12纳米工艺打造,融合四核Arm Cortex-A55 CPU,配备用于处理宽/高动态范围(WDR或HDR)摄像头输入图像的图像信号处理(ISP)单元,具有4个MIPI CSI-2 RX端口,包括深度学习引擎和智能融合引擎,支持异构传感器融合,能以低能耗的方式解决大量原始数据融合。

嘉宾观点——神顶科技创始人兼CEO袁帝文认为,智能机器人行业正在向着具身智能的方向加速发展,而3D空间计算则是具身智能终端的核心技术,特别是对于人形机器人来说,空间计算芯片可以使得人形机器人不仅能够感知和理解其所处的三维空间,还能在复杂的环境中进行精确的导航和交互。

一微半导体AM890——为机器人领域量身打造的SLAM专用芯片

应用场景:智能机器人、智能家居等领域

产品数据:运算速度是通用SoC的3-8倍,整体功耗只有通用SoC的五分之一。采用多核异构总线架构,集成图像专用加速器、可重构加速器、可重构加密引擎等,具备高能效硬件加速和信息安全技术,实现动态复杂环境下的高精度定位导航,通过算法芯片化和设计敏捷化,提高了芯片的性能和开发效率。

嘉宾观点——珠海一微半导体机器人事业部总经理杨武认为,机器人行业已经步入集群化发展阶段,中国在此方面具有领先优势,这是“可以做到退休的好行业”。自主导航和避障能力是目前机器人智能化升级的关键,尤其是即时定位与地图构建技术的SLAM技术。SLAM算法硬件化的芯片方案,则能带来更高的性价比和更好的性能表现。

思特威SC038HGS、SC020HGS——基于第二代全局快门技术的CMOS图像传感器

应用场景:工业机器视觉、无人机/扫地机、AR/VR

产品数据:SC038HGS面向6DOF机器人、VR定位等,VGA分辨率下可以支持240帧,支持MIPI D-PHY接口、LVDS和DVP接口,功耗仅为48.6mW,峰值量子效率(peak QE)高达90%,满阱电子(FWC)达到12.4ke-。

SC020HGS适用于AR/VR类智能穿戴设备的虹膜识别、眨眼检测、眼球追踪、动作识别等面捕功能需求,400×400分辨率下可达240帧。芯片尺寸仅为1.75毫米x1.75毫米,充分适配微型摄像头模组,极限尺寸2毫米x2毫米,功耗同样仅为48.4mW。

嘉宾观点——思特威销售总监宗翔表示,相比于卷帘快门,全局快门更适合于拍摄快速移动的物品,这在无人机、扫地机器人、扫码、人脸识别等领域都有着广泛应用前景。经过三代产品迭代,思特威的全局快门技术已经处于国际一流水平,共有20多款产品。

隔空微电子AT60LF——全球首款uA级超低功耗60G雷达SoC芯片

应用场景:智能照明、安防、智能家居、辅助驾驶和辅助医疗等

产品数据:内置高性能32位MCU,支持二次开发,功耗可低至0.1mW。扫频带宽可达5GHz。内置8种复合波形,支持跳频和独立chirp信号BPM等,同时内置硬件加速器,支持时域抗干扰检测和抑制,支持FFT、CFAR、CFAR-零多普勒以及CFAR-距离-多普勒参数可独立配置等特点。能够实现超过10米的静态感知,包含一发一收,一发两收,两发四收,同时提供AiP内置天线和外置天线版本,支持外挂天线,可进行多天线的电磁化设计。

嘉宾观点——隔空微电子销售副总裁张珍伟表示,空间感知传感器的主流方案目前有视觉、激光、毫米波雷达等方案,其中毫米波雷达的优势是全天候工作,不具光照、雨水、刮风、大雾等场景,所以机器人行业未来一定会融合更多的毫米波雷达方案,包括无人机领域,越来越多的用户会将毫米波和视觉结合在一起,提高感知空间的可靠性。

芯炽科技SC5501/5502——支持MIPI A-PHY最新协议的SERDES芯片

应用场景:新能源汽车

产品数据:基于MIPI A-PHY协议的SC5501串行器、SC5502解串器芯片,能够完成带宽高达4G、距离最远15米的同轴线传输,便捷实现远程控制、远程供电以及远程传输高速视频数据三大功能,同时具有低BER、高抗扰、高抗辐射的特点。适用于车载多摄像头、长距离视频传输等场景,保证视频数据高效传递。

嘉宾观点——芯炽科技市场副总监程涛表示,在新能源汽车中,高清摄像头数量正在不断增加,主要用于辅助驾驶,随着国内新能源汽车市场爆发性增长,市场对于高速率、高安全性、高集成度的SerDes(串行解串器)芯片解决方案需求越来越迫切。

经过十家本土芯片公司的产品推介,本届松山湖论坛的圆桌环节还围绕“智慧机器人”的发展痛点和未来趋势展开了深入讨论。圆桌论坛由芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民主持,嘉宾包括瑞芯微副总裁陈锋,成都启英泰伦科技有限公司创始人、CEO何云鹏,深圳亿境总经理石庆,鹏瞰科技市场副总裁王伟,乌镇智库理事长张晓东,小米生态链研发总监张秀云,神顶科技(南京)董事长、CEO 袁帝文。

作为智慧机器人的基石,芯片和功耗是绕不开的话题,瑞芯微副总裁陈锋在圆桌讨论时就指出,服务机器人的大脑不能完全依赖云端,因为服务机器人需要实时反应,网络中断将无法确保服务,本地智能不可或缺。启英泰伦CEO何云鹏也强调了机器人芯片的重要性,认为不同的机器人功能需要不同的芯片来完成整体工作,同时功耗问题也同样重要,需要电源管理IC把功耗尽量做低。

在讨论AI的不确定性和黑箱问题时,专家们认为,尽管深度学习模型存在不确定性,但可以通过结合传统反馈控制系统和AI推送统计方法,确保系统的稳定性和高效性。

通信技术的创新也是机器人行业向前发展的关键,光纤通信的潜力就已经应发了业界关注。鹏瞰科技市场副总裁王伟在圆桌讨论时提出了使用光纤通信作为机器人通信网络的创新想法。因为光纤通信具有重量轻、免受电磁干扰、带宽高等优势,有望成为服务机器人通信网络的升级方向。

在人形机器人的讨论中,小米生态链研发总监张秀云女士表示,服务机器人不一定要人形,但人形机器人可提供更自然、更亲切的交互体验。神顶科技董事长、CEO袁帝文则认为,人形机器人的发展与大模型的进步紧密相关,因为它们能够更好地模拟人类的活动和视角。

关于人形机器人与大模型的结合,嘉宾们普遍认为大模型将是智慧机器人的催化剂,由大模型驱动的机器人将在3年内面世,其将为人形机器人的发展提供新的动力,支持机器人执行更复杂和多样化的任务。

作为引领未来变革的双驾马车,人形机器人和芯片行业不仅各自迅猛发展,更将在相互促进中显现出深刻的协同效应。

人形机器人的进步需求直接推动了芯片行业的创新与发展,因为其对芯片的要求远超常规电子设备,它们需要强大的数据处理能力、快速的响应速度以及高效的能源管理。为满足这些要求,芯片制造商不断优化设计,采用更先进的制程技术,提升芯片的性能与能效比。

另一方面,人形机器人的实用化和普及也反过来促进了芯片行业的繁荣。随着人形机器人市场需求的增长,对高性能芯片的需求亦水涨船高,这为芯片制造商带来了巨大的经济激励。因此,我们将会看到越来越多的机器人专用芯片面向市场,同时也将看到越来越智能的机器人走进我们的日常。

责编: Lau
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