Silicon Labs給出AI與IoT融合新時(shí)代的答案——Series 3系列無(wú)線SoC

到2050年，全球人口預(yù)計(jì)將達(dá)到100億，而在接下來(lái)的十年里，全球?qū)碛谐^(guò)1000億個(gè)連接設(shè)備。根據(jù)梅特卡夫定律，網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值隨著連接設(shè)備數(shù)量的增加呈指數(shù)增長(zhǎng)。因此，這1000億個(gè)設(shè)備的影響力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越其總和，釋放出巨大的潛力，帶來(lái)前所未有的創(chuàng)新和能力，包括提升生產(chǎn)力、推動(dòng)技術(shù)突破，并實(shí)現(xiàn)我們尚未設(shè)想的功能。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）正處于前所未有的發(fā)展機(jī)遇中，而人工智能（AI）的加入更是為其注入了智能化的可能。隨著技術(shù)的進(jìn)步，嵌入式邊緣計(jì)算將成為理想的推理平臺(tái)，進(jìn)一步推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)向更高效、更智能的方向發(fā)展。

Silicon Labs（芯科科技）是全球領(lǐng)先的專(zhuān)注于物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線技術(shù)的公司，至今已向數(shù)萬(wàn)客戶交付了數(shù)十億件產(chǎn)品。為了專(zhuān)注于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的新機(jī)遇，Silicon Labs已剝離了所有與IoT無(wú)線無(wú)關(guān)的業(yè)務(wù)，以專(zhuān)注即將到來(lái)的AI驅(qū)動(dòng)的IoT新機(jī)遇。最近，Silicon Labs舉行了Works With線上大會(huì)，公司CEO Matt Johnson和CTO Daniel Cooley在大會(huì)上發(fā)表了主題為“AI加速I(mǎi)oT發(fā)展”的主旨演講。同期，Silicon Labs的技術(shù)專(zhuān)家們還分別就無(wú)線連接、計(jì)算、數(shù)據(jù)安全及其最新的Series 3平臺(tái)等關(guān)鍵議題進(jìn)行了精彩的分論壇講解。

AI將釋放IoT新一波巨大潛力

IoT已經(jīng)發(fā)展了十年之久，從技術(shù)底座和商業(yè)模式上都已經(jīng)成型。一方面，底層技術(shù)的成熟度和可靠性已經(jīng)達(dá)到了廣泛采用的水平。隨著無(wú)線技術(shù)、嵌入式設(shè)備和數(shù)據(jù)通信的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施日益完善，使得IoT應(yīng)用得以快速擴(kuò)展。另一方面，玩家們已經(jīng)通過(guò)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得了顯著的投資回報(bào)和商業(yè)模式的創(chuàng)新。例如，在醫(yī)療保健和零售行業(yè)，像電子貨架標(biāo)簽和智能設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的效益，Matter協(xié)議和Amazon Sidewalk等新興技術(shù)的出現(xiàn)，更是推動(dòng)了IoT的普及。

隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量增加，數(shù)據(jù)量正在呈指數(shù)增長(zhǎng)。僅明年，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備生成的數(shù)據(jù)總量預(yù)計(jì)將達(dá)到80億TB。一個(gè)問(wèn)題也隨之凸顯——盡管我們知道這些數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏著巨大的價(jià)值，但難以實(shí)現(xiàn)高效的處理和挖掘。而這一切，將會(huì)隨著AI這個(gè)工具的到來(lái)，發(fā)生改變。AI將會(huì)釋放IoT的新一波巨大潛力。

“一切歸結(jié)于數(shù)據(jù)和信任，這并不令人驚訝，但篩選數(shù)據(jù)是一個(gè)相當(dāng)龐大的任務(wù)。這不是因?yàn)槲覀儾幌胱?，而是因?yàn)閿?shù)據(jù)量實(shí)在太大了，這在過(guò)去幾年里已經(jīng)被多次提到過(guò)。但我們必須利用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的優(yōu)勢(shì)，從中提取我們想要的一切?！盌anel在主旨演講中分享到。

正如Silicon Labs在Works With線上大會(huì)上所提到的，AI不僅能加速物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，還能催化嵌入式設(shè)備的增長(zhǎng)。公司CEO Matt Johnson強(qiáng)調(diào)，“我們并不是說(shuō)我們要轉(zhuǎn)型成一家AI公司，我們的目標(biāo)依然是成為物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線領(lǐng)域無(wú)可爭(zhēng)議的領(lǐng)導(dǎo)者，這一點(diǎn)沒(méi)有改變?！北M管Silicon Labs依然專(zhuān)注于物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線技術(shù)和嵌入式領(lǐng)域，但AI的引入無(wú)疑為其技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。就像10年前的無(wú)線技術(shù)一樣，機(jī)器學(xué)習(xí)和AI正在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域逐步展現(xiàn)其革命性影響力?！癆I作為加速全球物聯(lián)網(wǎng) adoption（采用） 的催化劑，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。AI的崛起將極大地推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和應(yīng)用，而我們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)無(wú)線領(lǐng)域的深厚積累，將使我們能夠更好地把握這一契機(jī)，推動(dòng)創(chuàng)新和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更廣泛的連接和智能化應(yīng)用?！盡att說(shuō)到。

Silicon Labs是Thread和Matter的少數(shù)創(chuàng)始成員之一，也是Amazon Sidewalk的重要合作伙伴，一直處于推動(dòng)關(guān)鍵無(wú)線協(xié)議進(jìn)展的最前沿。它是第一家將無(wú)線技術(shù)作為核心推出物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)芯片（SoC）的公司，也是第一家在這些產(chǎn)品中推出機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化解決方案的公司。在今年早些時(shí)候推出的XG26，讓用戶不再需要在成本、功耗或延遲之間做出犧牲，就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)推理。而根據(jù)最新的ML Commons基準(zhǔn)測(cè)試（公開(kāi)可得），同樣是基于第二代平臺(tái)的XG24在每單位功耗下提供的性能超過(guò)其它任何無(wú)線SoC。而在開(kāi)發(fā)MG26和BG26系列時(shí)，Silicon Labs在繼承上一代的基礎(chǔ)上，全面提升了每個(gè)方面，包括閃存、RAM、GPIO等。此外，還為其配備了為機(jī)器學(xué)習(xí)推理專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的矩陣數(shù)學(xué)處理器，幫助卸載MCU處理那些非常耗時(shí)的復(fù)雜任務(wù)。

根據(jù)Danel的分享，Series 2平臺(tái)的基本思路是——識(shí)別出需要連接的領(lǐng)域，并將它們連接起來(lái)。而我們看到隨著AI和邊緣計(jì)算的結(jié)合，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)將不再依賴于數(shù)據(jù)中心處理，推理和決策將更加依賴于邊緣設(shè)備。這使得物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用不僅更加智能，也變得更加高效。那么，新的Series 3才是即將到來(lái)的AI與IoT融合共生時(shí)代的更好答案。

Series 3：AI與IoT融合共生時(shí)代的答案

Series 3是Silicon Labs最新一代無(wú)線SoC的技術(shù)平臺(tái)，Danel在Works With 2024上展示了其首款Series 3的無(wú)線SoC，并夸贊其是非常非常厲害的產(chǎn)品、且支持多協(xié)議切換。

Silicon Labs推出的Series 3平臺(tái)無(wú)線SoC芯片，憑借其在多個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，標(biāo)志著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。Series 3芯片不僅僅是一款具有單一功能的產(chǎn)品，它在多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域均進(jìn)行了突破，具備了更強(qiáng)的性能和更高的安全性，極大提升了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的靈活性和可擴(kuò)展性。

首先，Series 3采用全球最靈活的物聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器，支持同時(shí)連接最多三個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并能實(shí)時(shí)切換頻道，精確地檢測(cè)和處理數(shù)據(jù)包。這種微秒級(jí)的切換能力，能夠確保無(wú)線通信的高效與穩(wěn)定，滿足現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)于快速響應(yīng)的需求。

其次，Series 3擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的安全內(nèi)存接口，解決了外部?jī)?nèi)存接口常見(jiàn)的安全隱患。在許多情況下，外部?jī)?nèi)存接口是應(yīng)用程序和知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）保護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)，攻擊者通常會(huì)首先嘗試攻破這一部分。Series 3通過(guò)強(qiáng)化這一部分的安全性，確保了知識(shí)產(chǎn)權(quán)和敏感數(shù)據(jù)的保護(hù)。

此外，Series 3還采用了市場(chǎng)上最具可擴(kuò)展性的內(nèi)存架構(gòu)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用日益復(fù)雜的今天，單純依靠本地固化開(kāi)發(fā)已無(wú)法滿足需求。Series 3的內(nèi)存架構(gòu)支持隨著時(shí)間的推移進(jìn)行代碼庫(kù)的更新與升級(jí)，避免了傳統(tǒng)架構(gòu)中的固定限制。它支持多種類(lèi)型的內(nèi)存，不僅加密保護(hù)，還配備了先進(jìn)的加速器和緩存功能，以確保更高效的性能。

Series 3的設(shè)計(jì)理念不僅關(guān)注于提升計(jì)算性能，也強(qiáng)調(diào)安全性和靈活性。它采用了最新的22納米制程技術(shù)，在保持低功耗、低成本的同時(shí)，滿足現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)于小型化的需求。此外，Series 3芯片支持更廣泛的設(shè)備連接，能夠覆蓋所有主要的無(wú)線協(xié)議和頻段，包括藍(lán)牙、Wi-Fi、Thread、Zigbee等，極大提升了產(chǎn)品的互聯(lián)性。

在計(jì)算性能方面，Series 3搭載了多核Arm處理器，并為各個(gè)子系統(tǒng)（如應(yīng)用、無(wú)線、計(jì)算安全和機(jī)器學(xué)習(xí)）配備了專(zhuān)用協(xié)處理器。這種設(shè)計(jì)不僅能夠滿足基礎(chǔ)的計(jì)算需求，還能夠處理機(jī)器學(xué)習(xí)和安全等復(fù)雜任務(wù)，適應(yīng)不同類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。尤其在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，Series 3提供了合適的計(jì)算能力，確保即使在低功耗的情況下，也能高效運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)推理引擎。

安全性方面，Series 3平臺(tái)的設(shè)備將包括更先進(jìn)的Secure Vault?高安全標(biāo)準(zhǔn)，配備更強(qiáng)的加密引擎和差分故障分析（DFA）。此外，所有設(shè)備都將支持身份認(rèn)證執(zhí)行（Authenticate Execute in Place）功能，以確保在外部閃存上的代碼執(zhí)行過(guò)程中的安全性。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，后量子加密技術(shù)也已成為必不可少的一部分。Series 3平臺(tái)芯片計(jì)劃引入后量子加密算法，以應(yīng)對(duì)未來(lái)量子計(jì)算帶來(lái)的安全挑戰(zhàn)。通過(guò)這一系列的創(chuàng)新，Series 3平臺(tái)芯片不僅提升了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的性能和安全性，也為未來(lái)的技術(shù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

總的來(lái)說(shuō)，Series 3芯片是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一個(gè)重大進(jìn)步，其強(qiáng)大的計(jì)算能力、靈活的連接性和領(lǐng)先的安全性，將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的智能化進(jìn)程，為各種行業(yè)帶來(lái)更加安全、高效、智能的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。“你的洗衣機(jī)曾經(jīng)是個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，但現(xiàn)在里面有了處理器。接著我們把它們連接起來(lái)，再為它們加上安全保護(hù)，現(xiàn)在我們讓它們變得智能?！盌anel分享到，“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Series 3就是物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)?！?

新時(shí)代開(kāi)啟：AI與IoT共生

在IoT過(guò)去的十年間，我們熱衷于將無(wú)線技術(shù)添加到一切產(chǎn)品中，這不僅僅是為數(shù)據(jù)采集打開(kāi)了一個(gè)管道，還使產(chǎn)品變得更智能了一些。用戶可以考慮的使用場(chǎng)景數(shù)量將比完全沒(méi)有無(wú)線連接的設(shè)備增加一個(gè)數(shù)量級(jí)。而且，全球范圍內(nèi)僅僅是將設(shè)備連接在一起，并與互聯(lián)網(wǎng)連接，本身就具有變革性。但一旦添加了無(wú)線連接，就會(huì)面臨一整套新的約束和考慮因素，包括功耗、標(biāo)準(zhǔn)的演變、跟上應(yīng)用需求、保護(hù)客戶知識(shí)產(chǎn)權(quán)和數(shù)據(jù)免受惡意攻擊者的威脅等等。如何實(shí)現(xiàn)全面連接，并且確保這些問(wèn)題不會(huì)發(fā)生，是Silicon Labs的Series 2平臺(tái)的基本思路和使命。

而在IoT下一個(gè)十年。生成式AI正在將互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心計(jì)算結(jié)合起來(lái)，下一波發(fā)展將是將數(shù)據(jù)中心計(jì)算與現(xiàn)實(shí)世界中收集到的所有數(shù)據(jù)相結(jié)合，物聯(lián)網(wǎng)將成為下一代機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練的一個(gè)重要組成部分。而Series 3將會(huì)在保證無(wú)線連接鏈路暢通的同時(shí)，為客戶提供端側(cè)的數(shù)據(jù)處理、計(jì)算和加密等功能，實(shí)現(xiàn)真正的端側(cè)智能應(yīng)用。

“AI的崛起將極大地推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和應(yīng)用，而我們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)無(wú)線領(lǐng)域的深厚積累，將使我們能夠更好地把握這一契機(jī)，推動(dòng)創(chuàng)新和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更廣泛的連接和智能化應(yīng)用。”Matt總結(jié)到，“我們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的承諾是絕對(duì)的，而且隨著人工智能的發(fā)展，這一承諾變得更加令人興奮。人工智能使我們能夠提供更強(qiáng)大的產(chǎn)品，同時(shí)加速了連接設(shè)備的數(shù)量，并實(shí)現(xiàn)了之前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能和體驗(yàn)?！?