ADI人工智能MCU 让边缘智能更高效

随着5G技术的发展和物联网的普及，网络边缘端数据逐渐由地理上分布广泛的移动终端和IoT设备所创建，这些在网络边缘生成的数据比大型云数据中心生成的数据还要多。与此同时，得益于摩尔定律的突破，人工智能的发展再次迎来新的高潮，大众耳熟能详的无人驾驶、智慧医疗、智能家居等理念，都是AI发展的延伸。

因此结合边缘设备、数据和人工智能的边缘智能的出现便顺理成章了，边缘智能不仅可以满足大众在日常生活中对智能设备的高服务质量，还能打破传统云计算对网络环境和数据安全的限制。2023年，边缘智能早已进入人们的视线。

边缘+智能

2023年1月6日，ADI（亚德诺半导体）发布适用于边缘智能领域的MCU新品——集成边缘AI加速器的低功耗双核微控制器MAX7800X系列。

边缘智能的“边缘”逐渐已经成为人体感官的延伸，比如各种温度传感器、加速度传感器、声学传感器等等，这些传感器联系了我们所处的真实的物理世界和看不见摸不着的数字世界，构成一组组边缘节点。

得益于AI强大的计算能力，AI技术在工业、医疗、消费类等诸多领域得到了广泛应用。比如，工业摄像头可以通过AI技术识别分类不同等级的产品；将AI技术用在时间序列分析上，可以对多个人体生命体征信号诸如心电、PPG、生物电阻抗等进行分析监测并提出初步的诊疗指导意见；具备AI功能的消费类产品可以根据使用者的指示或者自身的机器视觉开展工作，比如我们可以通过语音操控扫地机器人，而扫地机器人则可以借助AI来规划自身的行进路线。

根据预测，2025年将有75%的数据产生在边缘侧进行处理，因此边缘AI可以在许多方面大显身手。针对智能边缘，ADI也始终致力于在现实世界与数字世界之间架起桥梁，以实现智能边缘领域的突破性创新。

ADI微控制器+AI

MCU，全称为“Microcontroller Unit”，也就是微控制单元。微控制器在电子系统里起到的是至关重要的作用，它可以按照一定的程序对系统其它部件起到控制的作用，也可以收集外界或者内部的一些数据作出处理、计算和决策，是当之无愧的电子系统“大脑”。近两年，伴随物联网、云计算与人工智能的快速发展，微控制器在更多的更新的领域也有了新的突破，比如说智能家居、智能电网、现代农业、辅助诊断等等。

据介绍，ADI的MCU产品根据功能应用主要分为三类：低功耗MCU、安全MCU，人工智能MCU。ADI的人工智能MCU，其特色就是可以将AI推理从云端推向边缘端，从而助力电池供电的人工智能和物联网设备，比如说智能家居、人脸打卡、语音控制等等。

边缘AI作为在设备本地端执行的AI，通常需要使用电池供电，因此需要在系统功耗、计算速度和设备成本之间取得一个比较好的平衡。针对边缘AI提出的新要求，ADI的边缘AI解决方案MAX7800X系列就应运而生了。

这个系列产品具备特殊的架构，由两个微控制器内核（ARM Cortex M4F和RISC-V）和卷积神经网络（CNN）加速器构成。这一架构针对边缘进行了高度优化，数据的加载和启动由微控制器内核负责，而AI推理由卷积神经网络加速器专门负责。打个不恰当的比喻，对于AI处理而言，MAX7800X的两个微控制器内核就相当于专门负责买菜的妈妈，而卷积神经网络加速器则相当于专门做菜的爸爸。

此外，微控制器内核负责完成加载和启动之后就不需要任何操作了，因此功耗很低，只要使用电池就可以给整个系统供电。借助于这种两个硬件的分工合作，MAX7800X系列一不需要联网，二支持电池供电，其完美地满足了边缘AI的要求，是AIoT应用的理想产品。

目前ADI的边缘AI解决方案MA7800X系列主要有两款人工智能MCU，MAX78000和MAX78002，这二者都是基于Arm Cortex-M4F和RISC-V的低功耗微处理器，搭载专用的卷积神经网络加速器执行AI推理。MAX78000可支持多达3.5M的模型权重，MAX78002则支持多达16M的模型权重。如果把AI看成一个工作的大脑，那么模型权重就相当于这个大脑里储存的知识。因此，MAX78002和MAX78000相比，不仅可以做到图像的识别，还可以进行复杂的视频分析。

ADI低功耗MCU升级消费&工业

近年来，随着消费类和工业应用向高端发展，用户往往会倾向于将更多的微控制器整合到系统当中。这些微控制器包括负责应用逻辑与控制的MCU、负责传感器数据集中的MCU、以及负责蓝牙连接的MCU等。同时，系统还需要具备独立的电源管理芯片为这些MCU供电。但是，由于应用的复杂度越来越高、产品尺寸越来越小、续航要求越来越长，传统的多芯片方案往往难以满足设计需求。针对这些痛点，ADI的低功耗微控制器凭借单一芯片就集成了传统上多片微控制器才具备的功能，也内置了电源管理模块。

ADI的MAX32675低功耗微控制器在工业上可用做工业流量计，用于监测各种流体，如污水、原有、自来水等。而MAX32672在工业上可用在光学式气体探测仪上，基于光学原理进行气体测量。

除了工业应用，ADI的低功耗微控制器也可以用在消费类应用中。例如MAX32650用在可穿戴智能手表；MAX32660可用在TWS耳机中和扫地机器人的激光雷达模块；MAX32666用在可穿戴的心电T恤作为医疗辅助设备中；MAX32680则可以用在血糖仪产品中。

可以看出ADI的MCU产品类型丰富，低功耗、安全、智能的特性使得下游产品设计更加具有优势，在2023年我们期待看到ADI在边缘智能上更大的亮点。