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恩智浦攜手安富利 憑豐富MCU/MPU迎AIoT商機

恩智浦資深經理卓正民

近年來,由人工智慧(AI)、物聯網(IoT)匯聚而成的AIoT,在產業界掀起狂潮,成為炙手可熱的科技議題;AIoT顧名思義,可理解為一種物聯網AI應用,有別於傳統以雲端為導向的AI應用型態,能直接透過IoT裝置執行AI或機器學習運算,意即利用感測器的串流資料直接進行機器學習推論,從而降低網路傳輸之頻寬壓力,滿足即時運算的處理需要,在秒或微秒內完成。

可以預見在AIoT前提下,諸如自駕車、無人機、智慧家庭、智慧工廠等時間敏感型應用場景,便可快速度整合各種資料運算、獲取分析結果,避免因延遲而產生不良反應,甚至沒有網路也不怕,無怪乎驅使大廠競相擁抱AIoT題材並推出相關服務,也讓AIoT躍為當今最火紅的物聯網應用新趨勢,在各產業迅速開枝散葉,為台灣產業帶來新商機。

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恩智浦行銷經理黃健洲

恩智浦客戶應用部經理簡志達

恩智浦客戶應用部經理江梓宏

洞見未來(RelaJet)技術長陳柏儒(Blue Chen)

恩智浦行銷經理張錫亮

恩智浦行銷經理何信龍

Fibocom(廣和通)的Maggie Tsai

著眼於此,人工智慧物聯網晶片領導廠商恩智浦半導體(NXP),偕同全球技術解決方案提供商安富利(Avnet),於日前在高雄舉辦「恩智浦AIoT技術研討會」,旨在說明恩智浦針對AIoT悉心研發的技術成果,並分享人工智慧主流科技趨勢。

恩智浦為全球領先的人工智慧及物聯網半導體廠商,正積極深耕生態圈;安富利擁有廣泛生態系統,有能力於產品生命週期的每個階段,為客戶提供設計、產品、行銷與供應鏈專業知識等各項奧援,幫助客戶將創意加速轉化為智慧解決方案,減少產品投放市場所需的時間、成本及複雜性。恩智浦與安富利共同攜手,可協助廣大企業建構堅強的技術能量,有效掌握AIoT契機,推動台灣產業升級發展。

藉由領先技術與廣泛生態系,支援智慧生活場景體驗

恩智浦資深經理卓正民致詞指出,本次高雄研討會,是恩智浦於2019年在台灣舉辦的第一場研討會,彰顯積極耕耘南台灣的企圖心。恩智浦認為今後AIoT趨勢發展圍繞在3個主軸,一是「Everything Smart」,萬物皆有思考能力,即便大樓中的偵煙器亦不例外;二是「Everything Connected」,各個物件不斷產生資料,回傳至雲端或邊緣;三是「Everything Secure」,如何在安全前提下進行資料傳輸,是值得高度關注的課題。

針對上述趨勢,恩智浦皆已提供對應方案,在產業界扮演關鍵推手。總括而論,恩智浦已在5大產品領域建立領先優勢,包括車用半導體、泛用型MCU、安全驗證、通訊處理及RF功率電晶體。根據市調機構報告從2018年起,智慧型手機市場已趨飽和,反觀AI/IoT 從 2000年至今始終維持上升軌道,預估到2020年都可望展現高成長態勢,所以恩智浦將AIoT議題視為重中之重。

以往科技廠商僅憑獨立產品即可贏得消費或工業買家青睞,但展望未來AIoT時代,不論智慧家庭、智慧建築、智慧醫療、智慧運輸等等應用場域,用戶要的不再是獨立產品、而是生態系,以偵煙器為例,它與閘道器、雲端、應用服務之間必須互連。為此恩智浦在面向端點、閘道器打造一系列MCU或MPU之餘,另開發出EdgeScale解決方案,旨在建構物聯網與邊緣運算的生態系,它具備本地處理需求,執行完畢後,也有能力將計算結果直接上傳AWS、Azure 或 GCP等雲端平台。

恩智浦憑藉領先技術、廣泛的生態系統,支援智慧生活場景體驗,而不僅提供晶片,目前不管在於消費產品、智慧住家、智慧交通、智慧城市乃至智慧工業等眾多垂直領域,皆已延攬許多第三方合作夥伴、且持續結盟中,希冀藉由彼此優勢互補,彙集完整的資料處理、智慧互聯、安全連接等關鍵元素,幫助用戶加速實現諸如行動支付、人臉辨識、健康偵測、語音助理、家庭自動化、無人商店、物流追蹤等等各種智慧物聯場景新生態。

i.MX RT跨界處理器,締造MCU即時效能新猷

接著由恩智浦行銷經理黃健洲,講述該公司基於IoT應用所催生的各項MCU產品。他強調,恩智浦向來重視車用、行動、工業物聯網(IIoT),及通訊 / 基礎建設暨其他等四大垂直市場,也基於這四個區塊的應用需求,發展出各種能對準不同需要的MCU產品;如今邊緣運算風潮崛起,MCU更扮演舉足輕重角色,挾著足夠運算能力,執行本地處理,使用戶加速獲得運算結果,不需凡事依賴雲端。

黃經理進一步說明,恩智浦持續穩坐市場領先地位,究其主因,一方面可歸功於8位元產品持續推陳出新,二方面針對16、32位元的DSC(數位訊號控制器)、一直都有新產品問世,因而在馬達、電源等數位控制應用市場取得絕對優勢,總體來說無論8、16或32位元產品,恩智浦皆能全面供應。更重要的,這些產品都獲得恩智浦的10年與15年產品長期供貨計畫之強力支持。

值得一提,以往大家所熟知的恩智浦MCU產品,不外是Kinetis 或 LPC兩大系列,但2018年加入新成員,即是號稱為「跨界處理器」的i.MX RT,係基於Arm Cortex-M7核心架構,具有應用處理器等級之功能,卻仍兼具傳統MCU的易使用性、即時確定性操作;恩智浦之所以打造此系列產品,主要是發現有些物聯網裝置要求MCU達到即時反應、高處理效能,並期望MCU強化週邊整合能力,因而在Kinetis、LPC等標準產品外,增闢i.MX RT產品線,以滿足更高效能、更高整合度。

除此之外,黃經理介紹許多亮點產品,如基於Cortex-M0+核心架構的LPC8N04,具有整合式NFC連線,為富含成本效益的入門級連線方案,非常適合嵌入式應用。

基於單核 / 雙核ARM Cortex-M33及ARM TrustZone技術的LPC5500,訴求為高性價比的安全邊緣處理平台;與第三方夥伴共同研發的LPC54018 IoT方案,支援AWS上的Amazon FreeRTOS,為開發者提供面向AWS的通用連接能力;基於Cortex-M0+的Kinetis E系列,堪稱業界擴充性最高的MCU,不僅提供多種記憶體、週邊與封裝選項,亦能在複雜的電氣雜訊環境中維持高耐用性;至於Kinetis V以Cortex-M0+、M4 與 M7為基礎,擅於支援馬達控制、數位電源轉換等應用。

透過安全元件,確保晶片到雲端之安全性

恩智浦客戶應用部經理簡志達則介紹該公司的MPU產品線。他指出恩智浦推出的i.MX系列應用處理器,迄今不論在車用、工業或商規等應用場景都大有斬獲。近期較受矚目的新訊息,在於透過CES展示AIY(AI DIY) Edge新品,為i.MX 8M4核應用處理器(基於ARM Cortex-A53核心)搭配Google Edge TPU模組(SOM)孕育而成,標榜能以4 TOPS高效能加速機器學習推論。

簡經理表示,總結來說,i.MX蘊含三大優勢。首先在於具備最大的擴展性,強調Pin相容性與軟體可移植性,並藉由同一包BSP同時支援Linux、Android及FreeRTOS等不同作業系統,對於開發者而言,意謂多數資源都可重複運用,有利於縮短產品設計時程;其次是可信賴度,除了有10~15年產品長期供貨計畫構築堅實後盾外,並已通過眾多認證,例如AEC-Q100、JEDEC等;再者則是易用性,恩智浦透過官網提供完整技術文件,方便用戶下載使用,再加上提供原始碼,俾使用戶快速掌握NXP產品的操作使用之道。

針對提高可信賴度,適合物聯網裝置就緒使用的恩智浦A71CH安全元件,無疑是一大關鍵。A71CH直接於IC層提供信任基礎,同時也能確保晶片到雲端的安全性,使用戶可以輕鬆快速地為IoT裝置到雲端服務之間部署安全連線,並且有效執行加密節點驗證作業。

恩智浦客戶應用部經理江梓宏介紹低功耗無線網路方案。他強調,該公司積極致力無線互聯,不僅發展Wireless SoC MCU,也一併提供包括軟體、文件、參考設計等豐富資源。

截至目前,恩智浦已針對2.4GHz頻段,發展出Zigbee、Zigbee、Multi-Protocol(兼容IEEE 802.15.4與BLE)及BLE Standalone等多個系列產品,供用戶選用。例如JN5169 是適用於Zigbee應用的超低功率、高效能無線MCU,且具備NFC裝置連網能力,所以非常適合智慧照明、家庭自動化等應用範疇;KW41Z/31Z 能同時運行兩個堆疊,支援包括BLE v4.2與IEEE 802.15.4(Thread)等多重模式連線,另整合降壓-升壓型DC-DC轉換器,可支援0.9V 到 4.2V的各種工作電壓。

講師精銳盡出,探討無線充電等熱門議題

在下午場次議程,率先登場的講師為洞見未來(RelaJet)技術長陳柏儒(Blue Chen),講題設定在「智慧語音辨識應用市場」。他說自己是聽障者,深知傳統助聽器的缺點,故邀集專精於AI好手組成RelaJet團隊,發展「多人聲分離」核心技術,成功打造RelaJet Edger多人聲分離引擎。

陳柏儒指出,RelaJet Edger是為耳機、會議麥克風系統而生的創新產品,僅需搭配 1~2支麥克風,不需任何Camera或Mic Array輔助,便可支援同時4~5人講話,若為交叉交談情況,更能支援6~10人,支援能力堪稱世界之冠。他接著說,助聽器市場逾七成用戶為年長者,普遍不習慣操作手機,因此最適合不需App輔助的邊緣運算模式,RelaJet Edger亦以邊緣運算為架構設計方向。

綜觀RelaJet系列產品,目前整合的 NXP MPU包含IMX6、IMX7D及IMX8,無論採用的MPU為何,均支援 Wakeup、聲控指令、語意理解等功能,但支援程度不一。如聲控指令部分,IMX6可支援5~10 個(例如開燈、關燈、暫停、關閉等等),另外兩類產品則無上限;再以語意理解而論,IMX6僅能搭配雲端詞庫,IMX7D及IMX8則可分別在本地處理50MB、300MB大小的詞庫。

後續由恩智浦行銷經理張錫亮與何信龍分別就恩智浦的智慧介面暨電源解決方案(SIP)及無線充電方案進行說明。張錫亮表示,恩智浦的智慧介面暨電源解決方案(SIP)產品,涵蓋安全介面、語音與音效(Voice & Audio)、嵌入式電源、智慧電源、個人健康、高效能類比等六大項目,對客戶而言,六項各自蘊含獨特價值。

如安全介面部分,恩智浦不僅期望在高速USB、PCIe、SATA、SAS、DisplayPort及Thunderbolt中,實現一流的信號完整性,也力求比對手做到更小封裝、更低能耗,且透過物理層提供防篡改安全機制。至於智慧電源,則支援市場上所有智慧充電標準,並擁有獨特的IP、BiC平台與CbC技術。

何信龍指出,恩智浦針對無線充電方案已設定多項發展願景,譬如廣泛支援不同功率,小到1W以下、大到200W皆支援,滿足PC週邊裝置、智慧型手機、平板或筆電等眾多設備的充電需求;另積極參與WPC Qi標準化組織,只因無線充電做法雖多,但唯有訴諸電氣規格統一、Tx /Rx彼此互容,才可望帶動市場普及。

綜觀恩智浦目前的無線充電產品,若依功率級別,已提供小於1W、5~15W、30~65W及200~2,000W等四大類產品,其中小於1W的產品獨走NFC Charging(13.56MHz)規範,其餘適用 Qi Charging(80~200MHz)標準。

活動最後,由來自Fibocom(廣和通)的Maggie Tsai進行說明介紹,Fibocom的FG100模組,為全球物聯網市場提供5G行動通信方案;Fibocom FG100透過外置天線模組實現毫米波,在毫米波頻段下載速率高達6Gbps,若在Sub-6 GHz頻段則達4Gps下載速率。其次Fibocom針對AI市場提供全方位方案,包括可快速傳輸高品質影音檔的NL668 LTE模組及Android智慧模組SC800,前者已在智慧型機器人、工業路由、車聯網等領域獲得廣泛應用,後者則獲得多款智慧音箱採用。

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