5月17日,在芯原主办的“第十四届松山湖中国IC创新高峰论坛”上,合肥酷芯微电子有限公司联合创始人、CTO沈泊介绍了公司新晋开发的第三代满足功能安全的12nm AI SoC——AR94系列。
沈泊首先回顾了酷芯的发展历程,自2011年成立以来,酷芯一直致力于为机器人行业提供创新解决方案。公司率先在无人机图传领域取得了突破,推出全球首个实现无线图传距离超过5公里的公司,此前传输距离仅是数百米。“这一成就得益于我们与大疆科技的紧密合作,共同定义了新一代无线图传标准。”沈泊说道。此后,公司陆续围绕射频推出一系列无线数传新品。
而随着机器人技术的不断发展,酷芯意识到,仅仅提供高质量的图像传输已经不足以满足市场的需求。因此公司从2014年开始,投入大量资源进行机器人感知和智能计算技术的研发,与智能传输一起,构建了公司的三大核心技术。2017年十月第一代28nm AI SoC AR92系列问世,2021年推出第二代车规级22nm AI SoC,今年公司正式推出了第三代满足功能安全的12nm AI SoC AR94系列。
机器人的形态及应用五花八门,因此对于主控芯片的诉求并不完全一致,但普遍需要较丰富的传感器接口、较高的数据处理能力及AI算力,以及相对较低的系统功耗,并且还需要具有更高性价比。因此,酷芯定义了新一代针对机器人应用的智能SoC。
该SoC具有六大优势,针对数字处理部分,包括了高CPU主频、高NPU算力以及强CV处理能力,另外还具有多光谱感知能力,特别支持红外等多光谱成像。同时系统功耗较低,并支持宽压输入。
异构处理架构包括了4个2.4GHz的64位CPU、8TOPS NPU、600MHz MCU以及1.2GHz DSP,DMIPS达到了2w+。沈泊强调,目前机器人视觉处理应用具有多种流派,包括采用深度学习的方法,也有传统的CV处理,因此酷芯和合作伙伴深入研究,推出了具有NPU和DSP在内的异构处理模式。并且支持更多神经网络算子,支持INT8、INT16及混合精度计算,支持各类主流流行框架,以及支持语音及视觉大模型在内的新技术。
值得一提的是,酷芯微的NPU为100%自研NPU,能效比为12TOPS/W,支持动态DDR带宽压缩。在功耗、量化精度、利用率、DDR占用量、网络适配性等方面,超越了第三方授权的NPU IP。
ISP也是酷芯自研的IP,支持4-8K视频,拥有较强的可见光感知能力,另外该ISP也具有AI功能,可以做AI超分、降噪、AI视频提亮等等丰富功能。此外,酷芯的产品还支持热成像,与市面主流的高德红外、艾睿、海康微影、Ulis都可以直驱支持,无需FPGA转接。并支持最高1920的分辨率。“比如1080分辨率的红外的ISP,酷芯的功耗仅为100mW,这在全球也是比较领先的。”沈泊表示。
在典型应用场景下,处理器功耗控制在1瓦以内,极大降低了散热设计的难度,同时也延长了机器人的续航时间。工作电压为0.65V至1V的宽压。
通过支持双目立体视觉、结构光和ToF三种3D视觉技术,可根据不同的应用场景灵活选择,发挥各类3D视觉技术的优势,进而满足客户需求。
还可进一步丰富传感器的类型,支持多传感器接入,将多种3D视觉技术融合,与客户一起创造更多玩法,如6路摄像头避障、深度图像与可见光图像结合等。
“早期的扫地机器人,由于算力不足,因此即便广告说得再好,拿到家里一用,家里的环境五花八门,就会变成智障。这也是我们新一代边缘AI SoC可以解决的痛点。”沈泊说道。