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          2019年瑞芯微AI芯片三大應用場景盤點

          鋒林 鋒林企業2019-11-25 13:36:45

            自Alphago 在2016年戰勝李世石之后,面世超過半個世紀的人工智能(以下簡稱AI)終于進入了飛速發展期。一大波做AI芯片、AI算法、應用和相關服務的公司拔地而起,站在2019年年底往回看, AI已在智能安防、智能零售和智能家居等場景中快速普及,勢必將成為2020年AI產業鏈全球最熱三大關鍵詞。

            AI現狀:三大場景快速落地

            AI技術首先在智能安防、智能零售和智能家居三大領域落地,與這些場景的現狀和市場需求有密切的關系。

            首先看智能安防,中國產業信息網的數據顯示,在國內到2020年預計將接近1萬億元。在這個產值暴增背后,我們看到了龐大的數據本地處理需求和識別需求,這就需要安防硬件架構的升級。據IHS Markit在其《智能視頻監控發展趨勢》報告中所說,智能安防架構往“云邊端”是產業的必然發展趨勢,被稱作端的攝像頭通過嵌入AI,極大減輕了云端的負載的操作者負擔。這也正是為什么AI首先在智能安防領域大規模落地的原因。

            再看智能零售,據市場機構數據顯示,預計到2026年全球智能零售規模將達到588億美元。這個由電商巨頭亞馬遜推向巔峰的應用場景“無人商店”,現如今基于智能技術的無人新型零售服務,已遍地開花。以無人貨架、無人貨柜、自助販賣機、人臉識別支付設備等為形態的產品,借助人工智能、物聯網和攝像頭等科技助力各大商超實現智慧零售。

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            而智能家居應用方面,其范疇不再僅限于家庭娛樂,智能安防、家居語音控制、各類智能家電、人臉識別設備等在智能家居升級中的作用將越來越重要。

            以上三種場景的爆發性增長就帶來了相關邊緣端AI芯片的需求。而從目前看來,以上場景的需求在未來幾年將會持續攀升,如何打造滿足現在及未來需求的AI芯片,就成為企業必須緊跟的目標。而國內的芯片供應商福州瑞芯微電子(簡稱“瑞芯微”)正是當中的先行者。

            瑞芯微:國產AI芯片的先行者,RK3399Pro及RK1808 AI旗艦芯表現亮眼

            近年來,瑞芯微持續深耕AI市場,根據市場研究公司Compass Intelligence 2018年發布的全球人工智能芯片企業排名榜單顯示,在國內人工智能芯片領域,瑞芯微已躍升第二,僅位于華為海思之后。能獲得這樣的表現,主要得益于其RK3399Pro和RK1808這兩顆人工智能旗艦芯片的強勢表現。

            官方資料顯示,RK3399Pro這顆AI芯片采用雙核Cortex-A72+四核Cortex-A53的big.LITTLE大小核CPU架構,芯片在整體性能、功耗方面具技術領先性。同時,芯片還集成了四核的ARM高端GPU Mali-T860,進一步提升了芯片在圖形處理方面的能力。

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            更值得一提的是,RK3399Pro還內置了性能高達3.0Tops、融合了瑞芯微Rockchip在機器視覺、語音處理、深度學習等領域的多年經驗打造的NPU,讓典型深度神經網絡Inception V3、ResNet34、VGG16等模型在其上的運行效果表現出眾,性能大幅提升。

            據介紹,作為瑞芯微首顆采用CPU+GPU+NPU硬件結構設計的AI芯片,RK3399Pro AI芯片具備以下三大特性:

            1、AI硬件性能高

            RK3399Pro采用專有AI硬件設計,NPU運算性能高達3.0Tops,高性能與低功耗指標均大幅領先:相較同類NPU芯片性能領先150%;相較GPU作為AI運算單元的大型芯片方案,功耗不到其所需的1%。

            2、平臺兼容性強

            RK3399Pro的NPU支持8bit與16bit運算,能夠兼容各類AI軟件框架?,F有AI接口支持OpenVX及TensorFlowLite/AndroidNN API,AI軟件工具支持對Caffe/TensorFlow模型的導入及映射、優化。

            3、完整方案易于開發

            Rockchip基于RK3399Pro芯片提供一站式AI解決方案,包括硬件參考設計及軟件SDK,可大幅提高全球開發者的AI產品研發速度,并極大縮短產品上市時間。

            這些性能使得RK3399Pro能被快速應用于智能駕駛、圖像識別、安防監控、無人機、語音識別等各AI應用領域。

            RK1808則是瑞芯微采用22nm FD-SOI工藝打造的AIoT芯片。這個芯片最為突出的特點在于能提供高達3.0TOP的NPU峰值算力的同時,還擁有了比其他對手更低的功耗。據介紹,相同性能下,RK1808的功耗相比主流28nm工藝產品可降低30%左右;內置2MB系統級SRAM,可實現always-on設備無DDR運行;具有硬件VAD功能,支持低功耗偵聽遠場喚醒。

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            RK1808內置的NPU還支持INT8/INT16/FP16混合運算,最大程度兼顧性能、功耗及運算精度;支持TensorFlow/MXNet/PyTorch/Caffe等一系列框架的網絡模型轉換,兼容性強。

            同時,RK1808擁有的豐富外設接口能便于應用擴展,視頻支持MIPI/CIF/BT1120輸入,支持MIPI/RGB顯示輸出;具有PWM/I2C/SPI/UART等一系列傳感器輸入輸出接口;具有USB3.0/USB2.0/PCIE等高速設備接口,支持千兆以太網及外置WiFi/BT模塊;音頻支持麥克風陣列輸入,同時支持音頻輸出。

            RK1808的高算力、低功耗特性、及針對性AIoT接口設計讓其更好地實現語音喚醒、語音識別、人臉檢測及屬性分析、人臉識別、姿態分析、目標檢測及識別、圖像處理等一系列功能,可廣泛應用于安防、教育、清掃、車載、穿戴、家電、存儲等各場景中。

            為了幫助合作伙伴快速落地AI應用,瑞芯微還發布RKNN-Toolkit、人工智能軟件開發工具包Rock-X SDK。

            據官方資料介紹,通過RKNN-Toolkit,開發者可以完成TensorFlow、Caffe、PyTorch、MXNet等模型的轉換、量化、性能Profile、內存耗費統計等任務,快速將AI模型部署到嵌入式硬件平臺上;而Rock-X SDK則是基于RK3399Pro/RK1808的一組快捷AI組件庫,初始版本包括:人臉檢測、人臉識別、活體檢測、人臉屬性分析、人臉特征點、人頭檢測、人體骨骼關鍵點、手指關鍵點、人車物檢測等功能,開發者僅需要幾條API調用即可在嵌入式產品中離線地使用這些功能,而無需關心AI模型的部署細節,極大加速了產品的原型驗證和開發部署。

            瑞芯微攜手合作伙伴實現豐富AI場景落地

            回首瑞芯微過去多年的發展,除了性能優越的芯片外,瑞芯微另一件引以為傲的“武器”就是他們聯手合作伙伴快速落地的能力。在很多廠商還在處于發布芯片,苦苦找尋場景的時候,瑞芯微已經在多個市場取得了不錯的成績。

            年初的MWC 2019上,全球3D智能視覺(3D Vision Intelligence)領域的領先企業盎銳科技就發布了基于瑞芯微Rockchip RK3399Pro+RK1608的ALL IN ONE一體化3D智能視覺開發平臺。這個平臺包括了3D結構光(前)及TOF(后)模組,深度整合盎銳科技的UNRE 3D SENZ引擎,實現對人臉/物體的精準掃描、3D重建、物體丈量等功能,為3D視覺應用行業提供TURNKEY一站式軟硬件3D智能視覺解決方案,為多樣化的應用場景提供支持。

            全球領先的手勢識別技術提供商uSens凌感針對智能家居、安防、車載領域推出基于瑞芯微TB-RK3399Pro開發平臺的手勢識別解決方案,將uSens的紅外雙目硬件FINGO和RK3399Pro結合,配備2個紅外攝像頭,使得手勢具有了深度信息,可以對三維的手勢進行追蹤,大大擴展了應用范圍,滿足對手勢有三維要求的場景。

            開發者及合作伙伴基于RK1808實現客流統計、物體識別和異常行為分析等功能,并將其落地到商場超市、公共場所如地鐵/商場/火車站/社區、智能家居家電等場景。RK1808具備的邊緣AI能力,讓開發者能夠直接在本地處理、存儲和分析大量原始數據,基于其高算力,實現基于邊云協同的智能優化,確保實時、智能、安全、隱私。

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            基于RK1808,瑞芯微還推出具備強大深度學習推理能力的RK1808人工智能計算棒。支持 PC、工控機、機器人等硬件平臺,它的學習能力可以用于物體檢測/識別、自然語言理解等,在家電、機器人、新零售、工業視覺、虛擬現實、增強現實、安防、教育、車載、穿戴、物流等各場景中,便捷地位為開發者提供強大的算力與深度學習推理能力。

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