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(lè)方式。雖然它們的能源需求在設(shè)計(jì)上是最小的，但這些功能強(qiáng)大的處理器正在邊緣設(shè)備上實(shí)現(xiàn)AI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。

直到最近，此類(lèi)應(yīng)用程序還依賴(lài)于基于云的處理和電力線訪問(wèn)，但這種情況正在發(fā)生變化。得益于針對(duì)網(wǎng)絡(luò)邊緣的新一波低功耗人工智能豐富解決方案，專(zhuān)為嵌入式工業(yè)和消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以在本地做出決策，而無(wú)需依賴(lài)云連接。這確保了隱私，縮短了響應(yīng)時(shí)間，節(jié)省了能源，并更好地利用了可用的無(wú)線帶寬。它還允許這些設(shè)備長(zhǎng)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(lái)。

創(chuàng)新邊緣AI的浪潮使設(shè)計(jì)師處于需要在不斷變化的技術(shù)環(huán)境中快速開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的位置。他們的設(shè)計(jì)依賴(lài)于人工智能的復(fù)雜程度及其在網(wǎng)絡(luò)邊緣部署的能力，在那里它可以使用準(zhǔn)確且經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的AI模型，根據(jù)來(lái)自多個(gè)傳感器輸入的數(shù)據(jù)做出明智的決策。

成功取決于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在競(jìng)爭(zhēng)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)機(jī)很強(qiáng)，因?yàn)檫吘壢斯ぶ悄苁袌?chǎng)提供了巨大的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

盡管有機(jī)會(huì)，但開(kāi)發(fā)注入AI的產(chǎn)品的夢(mèng)想很快就會(huì)成為一場(chǎng)噩夢(mèng)。考慮到在開(kāi)始設(shè)計(jì)之前，似乎有無(wú)窮無(wú)盡的硬件和軟件可供選擇，設(shè)計(jì)師在夢(mèng)想的噩夢(mèng)范圍內(nèi)，很大程度上取決于他們必須使用的工具。

經(jīng)過(guò)深思熟慮的評(píng)估和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)具有造夢(mèng)潛力;它們消除了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中許多（如果不是大多數(shù)）耗時(shí)且令人頭痛的步驟。任何曾經(jīng)不得不收集不同陣列的硬件，從無(wú)數(shù)選項(xiàng)中選擇軟件，然后將它們拼湊成一個(gè)本質(zhì)上是滾動(dòng)自己的開(kāi)發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)師 - 甚至在開(kāi)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將一系列重要但以前獨(dú)立的功能組合到一個(gè)單一的高效芯片中。例如，在我們的Katana Edge AI SoC中，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(zhuān)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能。

我們 Synaptics 非常了解對(duì)全面開(kāi)發(fā)工具的需求。我們的客戶(hù)欣賞并大大受益于他們可以使用的全面開(kāi)發(fā)平臺(tái)。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(kāi)發(fā)工具，這些工具使設(shè)計(jì)過(guò)程盡可能簡(jiǎn)單，就像SoC提供的基礎(chǔ)性能，功率和系統(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)備面向的應(yīng)用程序多種多樣，因此其開(kāi)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(wú)線連接模塊，還包含模擬一系列職責(zé)的單個(gè)附件板：相機(jī)，外設(shè)擴(kuò)展和電源。電纜、電池和外殼使 EVK 更加完善。

像這樣的EVK中的AI算法可以在SoC中實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能，例如為智能建筑，劇院和體育場(chǎng)館人群控制中的應(yīng)用計(jì)算人數(shù)。其他可能更平凡的任務(wù)包括遠(yuǎn)程抄表面板和傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備。通過(guò)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顯示屏，可以快速，不顯眼地將該設(shè)備帶入工業(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(wèn)題。

處于邊緣AI革命核心的SoC以及支持它們的開(kāi)發(fā)工具正在展望一個(gè)光明的未來(lái)。人工智能分析公司京東數(shù)據(jù)（JD Data）的董事總經(jīng)理、報(bào)告《用于始終在線應(yīng)用的超低功耗人工智能芯片》的作者Anand Joshi觀察到，SoC在嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的功耗、尺寸、性能和功能集成程度方面存在巨大差異，這對(duì)設(shè)計(jì)人員構(gòu)成了特殊的挑戰(zhàn)。他說(shuō)，碎片化中固有的代價(jià)高昂的時(shí)間延遲 - 將不同的硬件和軟件拼湊成一個(gè)臨時(shí)的開(kāi)發(fā)平臺(tái) - 可以通過(guò)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的EVK（例如Katana Edge AI套件）來(lái)緩解，他認(rèn)為該套件對(duì)于使項(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(lái)，這使得邊緣 AI SoC 以及支持它們的綜合開(kāi)發(fā)工具成為必備品，而不是例外。

審核編輯：郭婷