意法半導(dǎo)體發(fā)布集成NPU加速器的新一代微控制器，助力邊緣人工智能發(fā)展

?新的機器學(xué)習(xí)功能讓網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備可以運行計算機視覺、音頻處理、聲音分析以及更多的消費級和工業(yè)級應(yīng)用

?STM32N6 MCU系列是 STM32產(chǎn)品家族中算力最強的微控制器，也是首款采用意法半導(dǎo)體自研的嵌入式推理專用Neural-ART Accelerator? NPU的產(chǎn)品

?軟件配合工具生態(tài)系統(tǒng)，不斷降低開發(fā)人員利用AI加速性能開發(fā)實時操作系統(tǒng)應(yīng)用的門檻

2024年12月12日，中國 ---服務(wù)多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球排名前列的半導(dǎo)體公司意法半導(dǎo)體 (STMicroelectronics，簡稱ST;紐約證券交易所代碼:STM) 推出了首個集成機器學(xué)習(xí) (ML) 加速器的新系列微控制器，讓嵌入式人工智能 (AI) 真正地發(fā)揮作用，讓注重成本和功耗的消費電子和工業(yè)產(chǎn)品能夠運行計算機視覺、音頻處理、聲音分析等算法，提供以往小型嵌入式系統(tǒng)無法實現(xiàn)的高性能的功能。

STM32N6系列微控制器 (MCU)是意法半導(dǎo)體迄今為止處理性能最強的產(chǎn)品，也是首款嵌入意法半導(dǎo)體自研神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元 (NPU) Neural-ART Accelerator的微控制器，機器學(xué)習(xí)處理性能是STM32 MCU現(xiàn)有高端產(chǎn)品的600 倍。從2023 年 10 月開始，STM32N6向指定客戶供貨，現(xiàn)已準(zhǔn)備好在大眾市場上鋪貨。

意法半導(dǎo)體微控制器、數(shù)字 IC 和 射頻產(chǎn)品部 (MDRF) 總裁 Remi El-Ouazzane 表示：“微型邊緣設(shè)備市場將迎來一場巨變，越來越多的設(shè)備采用 AI 模型來提高主控制器的性能或接替主控制器的工作。這些模型目前用于分割、分類和識別等任務(wù)，未來將進入尚未開發(fā)的新應(yīng)用領(lǐng)域。STM32N6 是首款采用意法半導(dǎo)體自研的Neural-ART Accelerator NPU 的 STM32 產(chǎn)品，我們自主開發(fā)的AI 軟件生態(tài)系統(tǒng)包的最新版本將支持STM32N6，這是帶有AI 硬件加速器的 STM32的漫長發(fā)展之路的開端，它將實現(xiàn)任何其他嵌入式處理解決方案都無法實現(xiàn)的應(yīng)用產(chǎn)品創(chuàng)新?！?

Yole Group存儲器和計算部首席分析師 Tom Hackenberg 表示： “以前人們普遍認(rèn)為AI 就是一個大數(shù)據(jù)中心，是一種非常耗電的應(yīng)用?，F(xiàn)在，這種觀點再也站不住腳了。今天的物聯(lián)網(wǎng)邊緣應(yīng)用迫切需要 AI的分析能力，整合微控制器的高能效處理能力與 AI 分析能力是一個新趨勢，STM32N6 是代表這種趨勢的一個很好的例子，能夠處理計算機視覺和大量傳感器驅(qū)動的應(yīng)用，同時讓用戶產(chǎn)品具備低功耗和低成本?！?(1)

搶鮮使用STM32N6的客戶評價

LG 是一家跨國公司，以電子產(chǎn)品、化學(xué)品和電信產(chǎn)品而聞名遐邇，主營產(chǎn)品包括智能手機、家用電器和電視。

“STM32N6的 AI處理性能和靈活性非常出色，緊湊的封裝非常適合嵌入式系統(tǒng)和穿戴設(shè)備。具有突破性的 Neural-ART Accelerator讓這款微控制器的推理速度超出了我們的預(yù)期，同時 ST 的開發(fā)者友好型軟件工具讓我們能夠?qū)I 模型無縫集成到 MCU 內(nèi)?！?

——Yehan Ahn，LG 電子 CTO 部門研發(fā)任務(wù)負(fù)責(zé)人

聯(lián)想研究院是聯(lián)想的創(chuàng)新和研究部門，專注于開發(fā)人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算和智能設(shè)備等尖端技術(shù)和解決方案。

“我們在實驗室對ST 的最新微控制器 STM32N6進行了嚴(yán)苛測評，注意到這款產(chǎn)品的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理性能和能效都非常出色。這款微控制器代表著一個新時代的開始，加快了我們的 ‘萬物人工智能’邊緣技術(shù)的研究?！?

——川野誠一，聯(lián)想研究院首席研究員

阿爾派是一家生產(chǎn)電子設(shè)備、汽車信息娛樂系統(tǒng)和通信設(shè)備的跨國公司。

“STM32N6新系列微控制器非常適用于我們的騎行裝備創(chuàng)新產(chǎn)品。Neural-ART Accelerator的速度和能效，加上廣泛的外圍設(shè)備可擴展性，讓我們能夠開發(fā)可以執(zhí)行許多基于傳感器的 AI 推理的緊湊型設(shè)備，并提供多樣化和更好的用戶體驗。”

——Fuchs，Alps Alpine高級項目負(fù)責(zé)人

Carlo Gavazzi 為全球建筑和工業(yè)自動化市場設(shè)計和制造電子控制組件。

“STM32N6 是我們最新傳感器項目中一個缺失的元件。在看到Neural-ART Accelerator后，我們想到，可以用 AI 來解決一些在概念化階段不可能解決的挑戰(zhàn)。這款產(chǎn)品還有許多其他強大的功能，包括 MIPI-CSI Raw12 接口和 Arm Cortex-M55 內(nèi)核，這兩個功能配合可以提供其他值得信賴的品牌無法提供的攝像頭功能和響應(yīng)時間。這項最新的高質(zhì)量技術(shù)對于我們開發(fā)未來的高性能工業(yè)傳感器至關(guān)重要?！?

——Allan Skou Thomsen，Carlo Gavazzi 研發(fā)項目負(fù)責(zé)人

莫界 (Meta-bounds) 是消費級 AR 眼鏡行業(yè)一家前沿的創(chuàng)新公司。

“STM32N6 具有高性能、高能效和先進功能，是一款非常適合我們產(chǎn)品的突破性微控制器。嵌入式 Neural-ART Accelerator、增強型攝像頭接口和專用圖像信號處理器 (ISP)讓我們能夠為市場帶來重量輕、尺寸緊湊、功能吸引人的產(chǎn)品，提升用戶體驗的同時還不影響電池續(xù)航時間。意法半導(dǎo)體的技術(shù)支持讓我們的開發(fā)過程非常順利，對于像我們這樣希望通過尖端 AI 和圖形功能來增強可穿戴技術(shù)價值的公司來說，這是非常重要的?！?

——周興博士，Meta-bounds 創(chuàng)始合伙人

Autotrak為汽車市場提供一流的車隊管理和失竊車輛追回解決方案。

“在南非的卡車運輸行業(yè)，約 60% 的致命事故歸咎于司機疲勞駕駛。STM32N6可以改變這些數(shù)字。通過在車輛內(nèi)實現(xiàn)快速高效的 AI 推理，我們可以向駕駛員發(fā)出實時聲音警告，預(yù)防事故，挽救生命。”

—— Gavin Leask，Autotrak 工程總監(jiān)

STM32N6為人工智能開發(fā)提供技術(shù)特性和支持

機器學(xué)習(xí)處理性能是高端 STM32 MCU的600 倍：ST 的 Neural-ART Accelerator包含近 300 個可配置的乘法累加單元，運算速度高達每秒600 千兆次運算 (GOPS)。

當(dāng)今算力最強的 STM32：STM32N6搭載一顆 800 MHz Arm® Cortex®-M55 內(nèi)核，CoreMark測試成績達到前所未有的 3,360分。這款 MCU 還提供沒有 Neural-ART 加速器的版本，適用于需要 STM32N6 的所有性能、接口和功能，但無需集成高級 AI 算法的應(yīng)用。

4.2 MB RAM，STM32 上存儲容量最大的 RAM：為支持?jǐn)?shù)據(jù)密集型 AI 和多媒體處理提供充裕的存儲空間。兩個 64 位 AXI 接口為維持最高計算速率和釋放 Neural-ART Accelerator的全部功能提供高帶寬。

首次出現(xiàn)在 MCU 上的ST 先進圖像信號處理器 (ISP)：STM32N6 集成了一個可以直接處理圖像信號的 ISP單元，準(zhǔn)許應(yīng)用使用簡單且經(jīng)濟實惠的圖像傳感器?？墒褂?ST 的免費 ISP IQTune 軟件 (STM32-ISP-IQTune) 配置ISP。該軟件是一款先進工具，允許自定義曝光時間、對比度或色彩平衡等圖像信號處理參數(shù)。

意法半導(dǎo)體的Edge AI Suite套件：為開發(fā)邊緣機器學(xué)習(xí)應(yīng)用提供全套軟件工具，包括導(dǎo)入開發(fā)者自己開發(fā)的TensorFlow Lite、Keras、ONNX等格式的模型

新系列微控制器現(xiàn)支持的AI 模型庫越來越大，為各種應(yīng)用帶來更強的性能和多功能性。用戶可以探索不斷擴展的 AI 模型庫，提升項目質(zhì)量，取得更好的成果，縮短上市時間。