杜芹作者

从无线通信到人工智能,酷芯正发力AI落地

作为大疆无人机的图传芯片供应商,他多年以来一直低调地站在幕后,从智能无人机应用的场景开始,这家企业嗅到了AI的机遇——它就是上海酷芯微电子。

近日,半导体行业观察有幸采访到了上海酷芯微电子的董事长——姚海平。他于1998年第一次先创建了“上海圣景科技发展有限公司”,专注于芯片分析软件和芯片知识产权分析,服务对象包括全球10大芯片设计公司;2008年,“圣景”被英国上市公司UBM收购,姚海平任“UBM Techinsight”新兴市场拓展VP。

2011年,姚海平再次创业,创办了上海酷芯微,在采访中,他向我们讲述了酷芯如今在做什么,公司是如何通过自研创新核心技术来驱动企业发展。

无人机之上,酷芯入局AI

酷芯以无人机图像传输技术起步,但早在2015年就开始涉足人工智能,他们非常看重人脸识别的应用,如何真正做到一种好的人工智能?姚海平认为包括四个部分,算法、处理器、传感器和机器互联(云端和终端的连接),最大的难点在于同时兼顾高性能、低功耗、高精度和广泛适用性。

针对人工智能的实现,酷芯微推出了新一代AR9000系列高性能、低功耗的Edge AI边缘智能处理SoC。酷芯2017年开始流片,2018年3月拿到芯片,酷芯的AI芯片可以说相对比较快也比较早,因为大多数人工智能芯片的端是最近才刚出来的。据了解,酷芯第一代芯片产品AR9201是一款DSP产品,DSP本质上不是一个固化的处理器,所以其灵活性大,通过算法、架构就可以去验证问题有没有得到解决。

姚海平认为,智能视觉并不只是深度学习。智能视觉包括三部分,RGB图像后处理、深度图后处理和深度学习图像分析。而AR9201这款芯片,可以实现三种功能合而为一,不再需要外界独立ISP或深度图协处理器。作为酷芯在AI领域的第一颗芯片,AR9201展现了出色的应用灵活性,成功落地了十多个场景的数十个项目,积累了完善的工具链,为后续芯片的发展铺平了道路。即将发布的9301产品可以非常有把握地实现数十倍的性能-功耗比的提升,大幅缩小带宽占用,并且进一步提升精度,很大部分有赖于在9201上完成的大量验证工作。

为了让智能设备既能看懂世界,也能与其他设备高效协同,酷芯致力于构建其需要的两大核心技术:高性能无线数据链路和嵌入式智能视觉处理。围绕这两大核心方向,酷芯将自主研发的通信基带和射频、高性能ISP(Image Signal Processing)、神经网络运算专用加速器、视频编解码等核心技术实现在ARLink通信芯片和Edge AI SoC芯片中。

近两年,酷芯有大量的方案落地,包括宽带无线物联通信、无人机主控方案以及嵌入式人工智能处理方案:

宽带无线物联通信方案:在万物互联的现今时代,讨论比较广泛的是窄带IoT (NB-IoT)方案,主要是强调超低功耗、小数据量的通信。但对于智能设备中,信息量最丰富的视频信号传输,缺少有效的部署方案。酷芯针对大数据量,特别是视频信号传输的需求,提供了低功耗、超远距离、抗干扰能力强、易于部署的宽度无线物联通信解决方案。

无人机主控方案:酷芯主要提供高性能、高集成无人机方案,支持基本功能的无人机到高度自主飞行的智能无人机。2013年,酷芯推出世界首创量产方案,率先解决了民用无人机远距离无线数字高视频传输的难题。

嵌入式人工智能处理方案:众所周知,嵌入式人工智能处理需要有超高的运算性能,同时对功耗又非常敏感。酷芯的嵌入式人工智能处理器针对嵌入式人工智能、特别是嵌入式视觉处理,提供高性能、高功耗比、高集成度、高扩展性的芯片解决方案。采用多种、多核处理器结合的异构处理器架构,集成了高性能ISP、视频编解码、高性能无线数据基带和多种高速接口。

目前,该芯片已被广泛应用于智能设备的多个领域,如:无人机、视觉扫地机、无人新零售、智能安防、AR FPV RC(增强现实第一人称视角远程操控)、家庭管家机器人等。目前市场占有率大概在10%左右,姚海平告诉记者,希望明年能达到20%。

AI应用分为一般可靠性要求和高可靠性要求两类,酷芯在后者的优势尤其明显,产品覆盖了门禁、支付、智能车载、新零售、泛安防领域等众多领域,与大疆、阿里、京东、舜宇、商汤、云从、上海大学等行业领头企业和高校建立了良好的合作关系。

追求卓越、勇于创新

自2011年7月成立至今,上海酷芯微电子有限公司一直是一家以“追求卓越、勇于创新”为核心理念的芯片设计企业。公司坚持以提升用户体验为出发点、以落地产品为导向、以高效执行为手段、以技术创新为驱动,通过核心芯片为优秀的系统厂商赋能。其核心创始团队为毕业于复旦大学微电子专业的3位具有多年集成电路创业经验的创业者。

2013年,酷芯公司被认定为"集成电路设计企业",2016年,公司又被认定为"高新技术企业",2017年成为上海市集成电路行业协会理事单位,同年获得区级企业技术中心认定,拥有集成电路布图设计专有权12个。公司现有人员约120名,研发人员占80%以上,其中85%具有硕士以上学历。

未来,姚海平希望能通过融资使酷芯的产品技术级别再上一个台阶,而且能够在市场上更广泛地跟客户沟通接触,与一些大客户加强业务的融合。在车载领域,随着L3的演进,高可靠性、高安全性的人脸应用或者总视频应用是一个很好的机遇,酷芯主要看重两个方面,即视频分析和智能车载。

酷芯以技术为核心、以芯片为载体、以方案为通道,为新兴智能硬件产业“赋能”,助力勇于开拓、锐意创新的企业共同创造出创新的产品。

半导体行业观察
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相关数据
复旦大学机构

复旦大学(Fudan University),简称“复旦”,位于中国上海,由中华人民共和国教育部直属,中央直管副部级建制,国家双一流(A类)、985工程、211工程建设高校,入选珠峰计划、111计划、2011计划、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目,九校联盟(C9)、中国大学校长联谊会、东亚研究型大学协会、环太平洋大学协会的重要成员,是一所世界知名、国内顶尖的全国重点大学。

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增强现实,是指透过摄影机影像的位置及角度精算并加上图像分析技术,让屏幕上的虚拟世界能够与现实世界场景进行结合与互动的技术。这种技术于1990年提出。随着随身电子产品运算能力的提升,增强现实的用途也越来越广。

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广义的人脸识别实际包括构建人脸识别系统的一系列相关技术,包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、身份确认以及身份查找等;而狭义的人脸识别特指通过人脸进行身份确认或者身份查找的技术或系统。 人脸识别是一项热门的计算机技术研究领域,它属于生物特征识别技术,是对生物体(一般特指人)本身的生物特征来区分生物体个体。

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(人工)神经网络是一种起源于 20 世纪 50 年代的监督式机器学习模型,那时候研究者构想了「感知器(perceptron)」的想法。这一领域的研究者通常被称为「联结主义者(Connectionist)」,因为这种模型模拟了人脑的功能。神经网络模型通常是通过反向传播算法应用梯度下降训练的。目前神经网络有两大主要类型,它们都是前馈神经网络:卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN),其中 RNN 又包含长短期记忆(LSTM)、门控循环单元(GRU)等等。深度学习是一种主要应用于神经网络帮助其取得更好结果的技术。尽管神经网络主要用于监督学习,但也有一些为无监督学习设计的变体,比如自动编码器和生成对抗网络(GAN)。

无人机技术

无人机(Uncrewed vehicle、Unmanned vehicle、Drone)或称无人载具是一种无搭载人员的载具。通常使用遥控、导引或自动驾驶来控制。可在科学研究、军事、休闲娱乐用途上使用。

京东机构

京东(股票代码:JD),中国自营式电商企业,创始人刘强东担任京东集团董事局主席兼首席执行官。旗下设有京东商城、京东金融、拍拍网、京东智能、O2O及海外事业部等。2013年正式获得虚拟运营商牌照。2014年5月在美国纳斯达克证券交易所正式挂牌上市。 2016年6月与沃尔玛达成深度战略合作,1号店并入京东。

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