電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李彎彎）當前，雖然云端仍然是AI芯片的主要細分應用領(lǐng)域，不過AI芯片正在從云端向邊緣端發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，預計到2025年，邊緣AI芯片市場的收入將達到122億美元，云端AI芯片市場的收入達119億美元，邊緣AI芯片市場將超過云端。

邊緣AI應用場景豐富

邊緣AI的應用領(lǐng)域非常廣泛，包括智能家居、智慧交通、餐廳送餐機器人、新零售應用、AR/VR/元宇宙、機器人編程、智慧工業(yè)/物流/金融等。

尤其是邊緣AI視覺，具體來看，常用的技術(shù)包括圖像分類、目標檢測、語義分割、實例分割等。圖像分類，將圖像送入網(wǎng)絡，然后網(wǎng)絡對圖像數(shù)據(jù)分類，在安防、互聯(lián)網(wǎng)、消費電子、汽車、醫(yī)療領(lǐng)域都有應用，比如用于進行人體車輛屬性分類、人車分類、紅綠燈、病灶標注等，用到的典型模型包括AlexNet、GoogLeNet、VGGNet、RESNET、DenseNet、mobilenet等。

目標檢測，即識別圖像中的很多對象，并為各個對象輸出邊界框和分類標簽，典型模型包括YOLO、SSD、Fast R-CNN。用于安防領(lǐng)域的人臉檢測、目標檢測，互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的內(nèi)容審查，消費電子領(lǐng)域的手機相冊分類，汽車領(lǐng)域的人車檢測，醫(yī)療領(lǐng)域的病灶識別與標注等。

語音分割，將整個圖像分成一個個像素組，然后對其進行標記和分類，語義分割試圖在語音上理解圖像中每個像素的角，典型模型包括FCN、SegNet。用于在安防領(lǐng)域的行為姿態(tài)檢測，互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的廣告，汽車領(lǐng)域的可行駛區(qū)域感知，醫(yī)療領(lǐng)域的CT、X光輔助診斷。

實例分割，在語義分割的基礎上，實例分割將不同類型的實例進行像素級區(qū)分，比如用5種不同顏色來標記5輛汽車，典型模型包括Mask R-CNN。在安防領(lǐng)域的行為姿態(tài)檢測，消費電子領(lǐng)域的摳圖、電影效果，汽車領(lǐng)域的可行駛區(qū)域感知，醫(yī)療領(lǐng)域的CT、X光輔助診斷。

經(jīng)過過去這些年的發(fā)展，邊緣AI的應用場景越來越豐富，視覺感知的需求在提升，算法也越來越復雜，對算力的需求也越來越多。而且可以看到，邊緣AI應用場景豐富，設備形態(tài)多元，這就導致該領(lǐng)域的入局者與云端有所不同，不僅僅是少數(shù)大公司涉足，未來會有越來越多的中小公司、乃至是個人開發(fā)者參與進來。

降低開發(fā)門檻的最好方式是開源

然而，對于這些中小公司來說，就會面臨很多門檻，比如買不到芯片或開發(fā)板，找不到Datasheet，如何使用AI工具鏈，發(fā)現(xiàn)問題如何反饋，怎么貢獻自己開發(fā)的代碼等。嘉楠科技副總裁湯煒偉此前談到這個話題。他認為，降低門檻的最好方式就是開源。

基于此思想，嘉楠科技采用RISC-V的通用處理器核架構(gòu)，自研了KPU架構(gòu)，并進行了多次迭代。嘉楠科技AI業(yè)務線自2016年啟動AI研發(fā)，是業(yè)內(nèi)首家交付給予RISC-V架構(gòu)的邊緣AI芯片。該公司設計并交付了全球首批區(qū)塊連計算ASIC，是全球首個交付7nm制程ASIC芯片，ASIC芯片全部14次流片的成功率達到100%。

RISC-V是一個基于精簡指令集（RISC）原則的開源指令集架構(gòu)（ISA）。與大多數(shù)指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允許任何人設計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。近些年，RISC-V架構(gòu)發(fā)展迅速，數(shù)據(jù)顯示，RISC-V CPU 核市場年增長率達到114.9%，預計到2025年在CPU核的占比將超過14%。

截至目前，嘉楠已經(jīng)推出多款RISC-V架構(gòu)邊緣AI芯片，其中第二代AI芯片勘智K510，是一款定位中高端端側(cè)的推理芯片，為AI應用提供高性能的圖像及語音處理。該芯片包括雙核64位RISC-V CPU和頻率高達800MHz的數(shù)字信號處理器（DSP），并支持浮點單元（FPU）；能夠進行高精度推理計算，支持INT8和BF16雙數(shù)據(jù)類型；搭配最新一代ISP，支持2D/3D降噪、寬動態(tài)范圍WDR、魚眼校正、RGBIR融合、硬件3A等功能，3D ISP支持深度攝像頭。

湯煒偉表示，嘉楠基于RISC-V架構(gòu)的邊緣AI芯片，AI工具鏈開源、開放，軟件棧開源、開放，各AI框架和算子支持，可以使得客戶在AI方案開發(fā)的過程中更易上手。

近幾年嘉楠科技已經(jīng)實現(xiàn)超過200萬顆RISC-V AI芯片的出貨，應用范圍包括智慧門鎖、智慧貓眼、直播跟拍云臺、AI升降桌等智能家居領(lǐng)域；智能圖像、水表智能改造、電子迎賓機器人等智慧城市領(lǐng)域；醫(yī)療膠囊機器人、血氧儀器、新冠試紙檢測儀器、心率/血氧檢測功能鼠標等智慧醫(yī)療場景；以及野生動物追蹤、野生動物保護檢測、糧食倉儲害蟲大黑粉盜蟲、畜牧業(yè)管理系統(tǒng)等智慧農(nóng)業(yè)場景。

小結(jié)

整體而言，邊緣AI應用場景豐富，與云端場景不同，未來涉足該領(lǐng)域的企業(yè)會更多，可能不少將會是中小企業(yè)。這些企業(yè)致力于實現(xiàn)某些細分場景的AI功能，而開源、開放的芯片平臺，將會有助于這些企業(yè)進行方案開發(fā)，有利于這個產(chǎn)業(yè)的更加繁榮的發(fā)展。