ST推出智能传感器处理单元(ISPU),可将MEMS传感器与DSP相结合

原文链接:STMicro Intelligent Sensor Processing Unit (ISPU) combines MEMS sensor with DSP for AI “in the edge” 由Jean-Luc Aufranc撰写。
本文共计918字,预计阅读3分

备注:Onlife 时代承认生活在互联技术的持续帮助下,享受自然、透明交互与无缝过渡,并且使在线和离线之间没有显著区别。借助 ISPU,ST通过将智能处理迁移到传感器侧来开启这个时代:不再是在边缘上(at Edge),而是在边缘内(in Edge)。

ST(即STMicro electronics,意法半导体)最近新推出的了一个ISPU(智能传感器处理单元) ,它其实就是一块芯片。这一芯片可以将 MEMS 传感器与数字信号处理器 (DSP) 结合在一起,其主要运行的是 AI 算法,该算法可以让芯片在“边缘“做出电子决策,当然这需要借助云端或本地网关。

据了解,与系统级封装器件相比,这一ISPU的尺寸更小,功耗最多可以降低 80%。ST方面还声称,继 2000 年传感器没有网络连接 MCU 控制的“离线(offline)时代“,到 2010 年代传感器连接到云或本地网关的“在线(online)时代”之后,这个ISPU将要开启一个新的“onlife 时代”了。

MCU、rPU和ISPU
MCU、rPU和ISPU

ISPU主要特点:

  • 增强型 32 位 RISC 哈佛架构
  • 可在芯片设计阶段使用专用指令或硬件组件进行扩展
  • 频率/ODR(输出数据速率)最大值 – 5 MHz / 3.33 kHz – 10 MHz / 6.66kHz
  • 4-stage pipeline(管道计算模式)
  • 16 位可变长度指令
  • 20 位寻址空间
  • 快速中断响应:4 周期 15(Cortex)
  • 单周期 16 位乘法器
  • 全精度FPU(浮点运算单元)
  • 具有卷积加速的二元神经网络
  • 40 kB RAM 用于程序 + 执行
  • 空间– 最小可达8 kgates
  • 标准封装 – 3 x 2.5 x 0.83 mm,与早期传感器引脚兼容
  • 节电– 在传感器融合应用中比系统级封装设备节省 5-6 倍,在 RUN 模式下节省 2-3 倍
离线、在线、onlife时代解决方案的优缺点
离线、在线、onlife时代解决方案的优缺点

实际上,之前的老方法将传感器连接到 MCU上是最灵活的,因为MCU是完全可以编程的。比较不太好的一点是它不太节能,而且通常没有高级数据处理。而可重配置的处理单元不仅能运行带有一些调整的示例模型,而且效率最高,还可以发送预处理数据。ST 方面解释说,此次的 ISPU 可以说是提供了最好的组合,具有高度的灵活性、低功耗,还能通过 DSP 与 AI 对传感器数据进行处理。

(专有)DSP 可以用 C 语言编程,而且允许量化的 AI 传感器支持全部到单一位的精度神经网络。ST表示:“通过分析惯性数据,可以确保在活动识别和异常检测等任务中具有卓越的准确性和效率。”

目前ST还没有提供基于 ISPU 的传感器列表。据我了解,他们目前的公告更多地是展示ST的能力,实际的传感器可能会在今年晚些时候发布。其他的更多详细信息你们可以在他们的新闻稿ST 网站上找到

详细信息可以在他们的新闻稿STMicro 网站上找到

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