瑞薩電子通過其獨家DRP技術以低功耗實現(xiàn)了出色的實時圖像處理

2018 年 10 月10日，日本東京訊–全球領先的半導體解決方案供應商瑞薩電子株式會社（TSE：6723）今日宣布，擴展其嵌入式人工智能（e-AI）解決方案，將AI整合到嵌入式系統(tǒng)，從而實現(xiàn)終端設備的智能化。全球10多個國家的約150家公司正在基于這項技術開展包括工具等在內(nèi)的試驗，到目前為止e-AI的實際使用案例已超過30個。瑞薩電子現(xiàn)已開發(fā)出全新的 RZ/A2M 微處理器（MPU），把 e-AI 解決方案的使用擴展到高端應用。新款MPU提供的圖像處理性能是其前一代產(chǎn)品RZ/A1的10倍（注1），通過采用瑞薩電子獨有的動態(tài)可配置處理器（“DRP”，注2），能夠以低功耗實現(xiàn)實時的圖像處理。這樣就能夠?qū)谜系角度胧皆O備中，例如智能家電、服務機器人和緊湊型工業(yè)機械領域，以便利用攝像頭和其他 AI 功能在低功耗條件下進行圖像識別，并加速實現(xiàn)終端設備的智能化。

目前，在操作技術（OT）領域中使用 AI存在著諸多挑戰(zhàn)，例如難以將大量數(shù)據(jù)從傳感器傳輸?shù)皆贫诉M行處理，以及在等待AI判斷結(jié)果從云端傳輸回來時存在延遲。瑞薩電子已經(jīng)推出了多項 AI 單元解決方案，通過精確分析電機或機器的振蕩波形，可以實時檢測出以前不可預見的故障。為了進一步擴展人工智能在OT領域的應用，瑞薩電子開發(fā)了帶DRP功能的RZ/A2M，這讓基于圖像的AI功能成為可能，而這些功能往往需要比波形測量和分析更大量的數(shù)據(jù)以及更強大的處理性能。由于可以在非常低的功耗下進行實時圖像處理，電池供電的設備可執(zhí)行如基于相機輸入的實時圖像識別、采用指紋或虹膜掃描的生物識別認證，以及手持式掃描儀進行的高速掃描等任務。這就解決了與基于云計算的方法相關的諸多難題，如難以實現(xiàn)實時性能、難以保護隱私性以及安全性。

瑞薩電子執(zhí)行副總裁、工業(yè)解決方案業(yè)務部總經(jīng)理橫田善和表示：“ 采用e-AI將給便利性、安全性和生產(chǎn)效率方面帶來巨大的進步。我們通過使用e-AI成功地提高了自己工廠的產(chǎn)能，從而驗證了AI給終端設備帶來的優(yōu)化。我們將繼續(xù)擴大e-AI應用的范圍，將其從色彩、形狀和波形等簡單屬性擴展到復雜圖像的實時處理；我們將提供更廣范圍應用、人人都可以使用的e-AI解決方案，在推動終端設備智能化方面發(fā)揮領導作用?！?/p>

具有DRP功能的新型RZ/A2M的主要特點

帶DRP功能的RZ/A2M是RZ/A系列MPU的新成員，配備了大容量片上RAM，無需外部DRAM。RZ/A系列MPU非常適合采用人機界面（HMI）功能的應用，而RZ/A2M進一步增強了這一特性，它提供了多項非常適合于攝像頭應用的功能。它支持廣泛用于移動設備的MIPI 攝像頭接口，并配備了DRP，可以通過該接口高速處理圖像輸入。瑞薩電子通過增加雙通道以太網(wǎng)支持增強了網(wǎng)絡功能，并通過片上硬件加密加速器增強了安全功能。通過這些功能，新型RZ/A2M可實現(xiàn)安全可靠的網(wǎng)絡連接，適合于各種采用圖像識別功能的系統(tǒng)，涵蓋從家用電器到工業(yè)機械的廣泛范圍。了解更多該款新品規(guī)格，請點擊https://www.renesas.com/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rz.html 。

瑞薩電子計劃繼續(xù)擴大其基于DRP技術的e-AI解決方案的范圍。在2019年下半年，瑞薩電子將發(fā)布一款搭載DRP的AI加速器，其AI處理性能比軟件處理快100倍，并且能夠通過e-AI進行實時推理。2021年，瑞薩電子將發(fā)布下一代AI加速器，其能力是傳統(tǒng)MPU的1000倍。借助于這種方式，瑞薩電子將通過AI提升嵌入式設備的價值，讓終端設備不但可以進行推理，而且能夠進行學習。

1. 例如，當運行用于檢測圖像邊緣的“Canny邊緣檢測”算法時，如果采用CPU進行軟件處理，RZ/A2M將需要每幀142毫秒（ms）；但是，如果采用片上DRP進行硬件處理，則只需要每幀10毫秒。這表明圖像處理性能提高了10倍以上。

2. DRP是一套硬件知識產(chǎn)權（IP）模塊，能夠從一個時鐘周期到下一個時鐘周期動態(tài)地改變其處理電路的配置。在廣播設備和數(shù)碼相機等應用中，DRP已在量產(chǎn)中應用了十多年。這套瑞薩電子獨有的技術將硬件性能與軟件靈活性相結(jié)合，多年來為各種產(chǎn)品帶來了附加價值。展望未來，瑞薩電子計劃將DRP的使用擴展到e-AI，以提供卓越的功耗性能和無與倫比的靈活性，時刻跟蹤并保持與神經(jīng)網(wǎng)絡領域的持續(xù)進步。