連接和傳感與低功耗人工智能 （AI） 處理平臺(tái)的結(jié)合極大地改變了我們與機(jī)器的關(guān)系，并永遠(yuǎn)改變了我們的生活、工作和娛樂方式。盡管它們的能源需求在設(shè)計(jì)上是最低的，但這些強(qiáng)大的處理器正在邊緣設(shè)備上啟用人工智能功能，使它們能夠在本地處理數(shù)據(jù)，用于家庭、辦公室和工業(yè)環(huán)境的一系列智能應(yīng)用程序。

直到最近，此類應(yīng)用程序還依賴于基于云的處理和電力線訪問，但這種情況正在發(fā)生變化。得益于新一波針對(duì)網(wǎng)絡(luò)邊緣的低功耗人工智能解決方案，專為嵌入式工業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以在本地做出決策，而無需依賴云連接。這可確保隱私、減少響應(yīng)時(shí)間、節(jié)省能源并更好地利用可用的無線帶寬。它還允許這些設(shè)備長時(shí)間使用 AAA 甚至紐扣電池，從而將它們從線路電源的限制中解放出來。

創(chuàng)新的邊緣人工智能浪潮使設(shè)計(jì)師處于需要在不斷變化的技術(shù)環(huán)境中快速開發(fā)產(chǎn)品的位置。他們的設(shè)計(jì)既依賴于人工智能的復(fù)雜性，也依賴于它在網(wǎng)絡(luò)邊緣部署的能力，它可以使用準(zhǔn)確且經(jīng)過專門訓(xùn)練的人工智能模型，根據(jù)來自多個(gè)傳感器輸入的數(shù)據(jù)做出智能決策。

成功取決于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的市場(chǎng)中快速部署產(chǎn)品的能力——而且這樣做的動(dòng)力很強(qiáng)，因?yàn)檫吘壢斯ぶ悄苁袌?chǎng)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

盡管有機(jī)會(huì)，但開發(fā)人工智能產(chǎn)品的夢(mèng)想很快就會(huì)變成一場(chǎng)噩夢(mèng)。考慮到在開始設(shè)計(jì)之前似乎有無窮無盡的硬件和軟件可供選擇，設(shè)計(jì)師在夢(mèng)魘般的范圍內(nèi)落入很大程度上取決于他們必須使用的工具。

深思熟慮的評(píng)估和設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)具有造夢(mèng)潛力；它們消除了產(chǎn)品開發(fā)中許多（如果不是大部分）耗時(shí)、令人頭疼的步驟。任何曾經(jīng)不得不收集不同的硬件陣列，從無數(shù)選項(xiàng)中選擇軟件，然后將它們拼湊成一個(gè)基本上可以自己動(dòng)手開發(fā)的平臺(tái)的設(shè)計(jì)人員——甚至在開始設(shè)計(jì)之前——都可以證明這一點(diǎn)。

對(duì)于基于片上系統(tǒng) （SoC） 的設(shè)計(jì)尤其如此。顧名思義，SoC 將一系列基本但以前獨(dú)立的功能組合到一個(gè)單一、高效的芯片中。例如，以我們的 Katana Edge AI SoC 為例，這些功能包括高級(jí)處理、連接、音頻和視頻輸入和輸出、電源，當(dāng)然還有基于我們專有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能。

Synaptics 非常了解對(duì)綜合開發(fā)工具的需求。我們的客戶贊賞并從他們所使用的全面開發(fā)平臺(tái)中受益匪淺。Katana 平臺(tái)在采用方面取得了廣泛的成功，這要?dú)w功于其全面的開發(fā)工具，這些工具使設(shè)計(jì)過程盡可能簡單，就像 SoC 提供的底層性能、功耗和系統(tǒng)集成功能一樣。

圍繞 SoC 構(gòu)建的邊緣 AI 產(chǎn)品代表了一些正在使用的最復(fù)雜的設(shè)計(jì)。由于這些設(shè)備針對(duì)的應(yīng)用程序多種多樣，因此它們的開發(fā)平臺(tái)必須盡可能完整。例如，我們最近為 Katana 推出的評(píng)估套件 （EVK） 不僅包含帶有 SoC 的基板、大量傳感器和 Wi-Fi/藍(lán)牙無線連接模塊，還包含模擬一系列職責(zé)：攝像頭、外圍擴(kuò)展和電源。電纜、電池和外殼完善了 EVK。

像這樣的 EVK 中的 AI 算法可以實(shí)現(xiàn) SoC 中的復(fù)雜功能，例如在智能建筑、劇院和體育場(chǎng)人群控制中的應(yīng)用中計(jì)算人數(shù)（參見圖 2）。其他可能更平凡的任務(wù)包括遠(yuǎn)程讀取儀表板和傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備。通過使用智能相機(jī)讀取傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備中使用的 LCD 或 LED 顯示器，可以快速、不顯眼地將設(shè)備引入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)或 IIoT。這解決了工廠自動(dòng)化和工業(yè) 4.0 領(lǐng)域的一個(gè)巨大問題。

處于邊緣 AI 革命核心的 SoC 以及支持它們的開發(fā)工具正在展望光明的未來。AI 分析公司 JD Data 的董事總經(jīng)理和報(bào)告的作者 Anand Joshi觀察到 SoC 在嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)中的功耗、尺寸、性能和功能集成程度方面存在很大差異系統(tǒng)對(duì)設(shè)計(jì)師提出了特殊的挑戰(zhàn)。他說，碎片化（將不同的硬件和軟件拼湊成一個(gè)臨時(shí)的開發(fā)平臺(tái)）固有的代價(jià)高昂的時(shí)間延遲可以通過 Katana Edge AI 套件等經(jīng)過驗(yàn)證的 EVK 得到緩解，他認(rèn)為這對(duì)于項(xiàng)目啟動(dòng)至關(guān)重要。

網(wǎng)絡(luò)邊緣的高能效 AI 已經(jīng)到來，這使得邊緣 AI SoC 以及支持它們的綜合開發(fā)工具成為必備品，而不是例外。

審核編輯：郭婷