当物联网端侧开始拥抱AI，什么样的MCU才能堪重任？
发布时间：2022-07-22 10:22:23 所属栏目：交互 来源：互联网
导读：据IoT Analytics数据，2022年活跃连接的物联网设备将达到144亿，2025年将增长至270亿[1]。作为物联设备中必不可少的控制与计算的大脑，MCU也将迎来持续增长。Yole最新数据显示，2022年MCU的市场规模预计为200亿美元以上，并且将保持7.1%年复合增长率，于2027
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据IoT Analytics数据，2022年活跃连接的物联网设备将达到144亿，2025年将增长至270亿[1]。作为物联设备中必不可少的控制与计算的大脑，MCU也将迎来持续增长。Yole最新数据显示，2022年MCU的市场规模预计为200亿美元以上，并且将保持7.1%年复合增长率，于2027年达到300亿美元[2]市场规模。 当物联网端侧开始拥抱AI，什么样的MCU才能堪重任？ 数百亿的市场背后，蕴含着持续不断的技术创新，从简单控制到IoT大脑，MCU一路高歌猛进，热度不减。 MCU的进化之路：从简单控制到IoT大脑 上世纪60年代末70年代初，微控制器（MCU）的产品雏形出现。早期均是多芯片的方案，从Intel的MCS-4(Micro-Computer Set-4)开始，明确了CPU、RAM、ROM和I/O这样的一个具有通用性的基本系统架构。随后出现的TMS1000，将这四个部分整合在一个芯片中，便成为了历史上第一个真正意义上的MCU。 当物联网端侧开始拥抱AI，什么样的MCU才能堪重任？ 通用型MCU的出现，繁荣了后面50年的电子设备创新，各种品类层出不穷。MCU的功能和规格也随着技术发展、应用需求提升而进化。进入到IoT时代之后，MCU的角色更是成为了端侧的计算中枢，成为端侧的物联生态构建的决定因素。 当物联网端侧开始拥抱AI，什么样的MCU才能堪重任？ 图：连接现实与数字世界 如上图所示，典型的IoT应用由感知、计算、执行、连接和安全几部分组成。传感器检测大量的环境信息，将物理世界的模拟信号转换为数字信号数据，传递给后端的MCU中进行计算分析和处理；MCU根据计算结果给出决策信号到后端的执行层；执行层根据MCU给出的动作指令完成相应动作；在整个过程中，必要的数据也会通过无线连接的方式上传到云端进行云AI运算或存储。 从单点的设备到联网的端侧设备，对于MCU提出了更高的要求。纵观整个MCU市场，呈现出以下的技术演进趋势。 第一是对于算力提升的要求，同时也要追求更高的能效比。高端MCU的主频已经提升到GHz级，采用双CPU核的架构，针对不同工作负载实现灵活调度，有的MCU将会集成专用的NPU核来执行特定的AI/ML工作。 第二是无线射频功能的集成，支持例如BLE、Sub-G、Zigbee等无线通信协议。通过内部集成无线功能，简化了系统整体设计，缩减PCB面积，帮助非射频专业开发者在产品中快速构建无线连接。 第三是具备图形交互界面（GUI）的能力。从传统的机械按键+段式LCD显示，到现在的语音控制、图形界面交互控制，人机交互效果越来越友好。MCU需要具备足够的图形处理能力（2.5D、3D图形化加速器），支持不同的接口和显示屏的底层驱动，具备足够丰富的图形库开发资源。 第四是对于安全（Security）的更高要求。设计者开始明确：安全应该是从硬件设计之初就开始考量，而不是仅仅存在于软件层面的安全设计。像Arm在Cortex-M的中引入了Trustzone硬件安全架构，通过硬件隔离实现安全的密钥信息存储。在Trustzone的安全设计基础上，不同MCU中还会集成一系列安全功能，譬如HSM、AES、硬件密钥、双组闪存等等。 第五是强调MCU的整体开发生态，在MCU芯片之上构建较为完整方案加速客户的上市时间。从前端的传感器连接，到后端的上云提供完整的开发链条；一些简单的设计可以通过低代码的图形化开发工具快速完成；提高同一MCU平台上不同型号之间的代码的复用性，缩减用户进行MCU升级时进行代码迁移的成本。 业界领先厂商已经向着上述几个技术趋势去发力，推出符合AIoT时代需求的新一代MCU产品。如下图所示，英飞凌计划将会在下一代MCU产品中提供包括连接、机器学习、人机接口、传感等功能，并提供包括软件硬件参考、安全、IoT云在内的全方案开发平台。 （编辑：济宁站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
