透過將訊號處理和 AI 演算法結合到 MEMS 感測器上,可實現本地決策,同時顯著節省空間和功耗。
ST日前宣佈推出智慧感測器處理單元 (ISPU),它結合了適合在同一晶片上執行 AI 演算法和 MEMS 感測器的數字訊號處理器 (DSP)。
除了縮小系統級封裝器件的尺寸並將功耗降低多達 80% 之外,感測器和 AI 的融合還將決策置於系統最邊緣處。從而令智慧感測器能夠滿足感知、處理和行動的 Onlife 時代,帶來數字技術與物理世界的融合。
Onlife 時代承認生活在互聯技術的持續幫助下,享受自然、透明互動與無縫過渡,並且使線上和離線之間沒有顯著區別。藉助 ISPU,ST透過將智慧處理遷移到感測器側來開啟這個時代:不再是在邊緣上(at Edge),而是在邊緣內(in Edge)。
ST 的 ISPU 在功耗、封裝、效能和價格四方面提供了實質性的優勢。專有的超低功耗 DSP 可以使用許多工程師熟悉的 C 語言進行程式設計。它還允許量化的 AI 感測器支援全精度到單位元精度的神經網路。透過分析慣性資料確保了運動識別和異常檢測等任務,具有卓越的準確性和高效率。
“雖然在技術上具有挑戰性,但將 ST 的感測器與ISPU 整合在單晶片上確實可以將基於感測器的系統從線上體驗提升為Onlife體驗。透過減少資料傳輸來提高感測器的功能以加快決策速度,透過將資料保持在本地來增強隱私,同時減小尺寸和功耗,從而降低成本。”ST MEMS 子集團執行副總裁 Andrea Onetti 說。“此外,ISPU使用商業 AI 模型進行程式設計,並且可使用所有領先的 AI 工具進行操作。”
技術說明:
ST 專有的 C 語言可程式設計 DSP 是增強型 32 位精簡指令集計算 (RISC) 。對於專用指令和硬體元件,它是可擴充套件的(在晶片設計階段)。該處理器提供全精度浮點單元,使用快速四級流水線,從 16 位可變長度指令執行,幷包括一個單週期 16 位乘法器。中斷響應是一個特殊的四個週期。帶有 ISPU 的 ST 感測器將採用標準 3mm x 2.5mm x 0.83mm 封裝,並將與其 (ST) 前代產品引腳相容,從而實現快速升級。
將感測器和 ISPU 結合起來非常節省功耗; ST 的計算表明,在感測器融合應用中,與系統級封裝(SIP)方法相比,可節省 5-6 倍功耗,工作模式下顯示 2-3 倍的功耗節省。