此前的AI運(yùn)算主要在云端完成，現(xiàn)在它已逐漸向邊緣端發(fā)展。機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)訓(xùn)練一般在云端完成，推理可在云端或設(shè)備端進(jìn)行，而ML的處理可在邊緣端進(jìn)行。這樣做的好處在于，能減少云端上傳的數(shù)據(jù)帶寬，提升本地設(shè)備的響應(yīng)速度，提高本地?cái)?shù)據(jù)的安全性。pxLesmc

在萬物互聯(lián)的時(shí)代，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長態(tài)勢，CPU面臨著巨大的計(jì)算壓力。針對“如何釋放CPU的計(jì)算壓力”，市面上已經(jīng)出現(xiàn)不同的解決方案。一些企業(yè)開始在MCU中添加加速器，通過專用算力來進(jìn)行ML的運(yùn)算，以期能釋放CPU的通用算力。pxLesmc

近年來，很多廠商開始嘗試在MCU中融入AI功能，瑞薩電子也是關(guān)注MCU+AI的廠商之一。pxLesmc

聚焦MCU+AI的實(shí)時(shí)分析功能

隨著MCU運(yùn)算逐漸向邊緣側(cè)發(fā)展，在MCU中集成AI功能顯得非常有必要，圖像加語音處理成為了MCU+AI重要的應(yīng)用方向?？蓪?shí)際上，人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)主要有三個(gè)場景——語音、視頻和實(shí)時(shí)分析。pxLesmc

對此，瑞薩電子物聯(lián)網(wǎng)及基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)本部MCU事業(yè)發(fā)展部副總裁Mohammed Dogar先生介紹說：“大家對語音和視覺關(guān)注得非常多，而對于實(shí)時(shí)分析的關(guān)注還不夠，我們認(rèn)為這一部分(實(shí)時(shí)分析)的增長率也很大。我們在這三個(gè)方面都會(huì)提供應(yīng)用解決方案，在語音和視覺場景中，主要通過第三方合作來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能供應(yīng)。在實(shí)時(shí)分析方面，由于我們在去年收購了Reality AI公司，所以實(shí)時(shí)分析功能由自己的inhouse能力來實(shí)現(xiàn)。”pxLesmc

Mohammed Dogar表示，瑞薩把MCU+AI的安裝位置與edge作區(qū)分，edge更像是服務(wù)器的邊緣端點(diǎn)，而MCU+AI可以看作傳感器或執(zhí)行器。“因?yàn)閭鞲衅鞯膱鼍胺浅６啵詫?shí)時(shí)分析的應(yīng)用場景也非常多。我們希望通過實(shí)時(shí)分析功能，能賦予傳感器實(shí)時(shí)決策的能力。實(shí)時(shí)分析對資源占用和功耗都非常低，所以它的應(yīng)用場景可以非常廣泛。我們認(rèn)為，實(shí)時(shí)分析將在MCU+AI中扮演極其重要的角色。”pxLesmc

此外，他還針對實(shí)時(shí)分析做了補(bǔ)充說明。如果用戶已收集數(shù)據(jù)，瑞薩也有工具幫助他們做數(shù)據(jù)的自動(dòng)流化、收集、打標(biāo)簽等動(dòng)作，使這些數(shù)據(jù)成更緊湊的數(shù)據(jù)模型。雖然這不是標(biāo)準(zhǔn)化的SDK，但是瑞薩的優(yōu)勢在于——可以提供小型化的、快速的分析工具。因?yàn)楣咎峁┑腁I的能力可集成在MCU、MPU上，所以無需專門的硬件來做優(yōu)化即可完成實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析。pxLesmc

值得注意的是，在2022年7月，瑞薩宣布已經(jīng)完成對Reality AI的收購，這是一家位于美國的嵌入式AI解決方案供應(yīng)商，可為汽車、工業(yè)和消費(fèi)類產(chǎn)品中的高級非視覺傳感提供嵌入式AI和微型機(jī)器學(xué)習(xí)(TinyML)解決方案。Reality AI的旗艦Reality AI Tools是一種為支持整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)生命周期而構(gòu)建的軟件環(huán)境，可提供來自非視覺傳感器數(shù)據(jù)的分析。pxLesmc

Mohammed Dogar透露說，現(xiàn)在Reality AI的全套工具已被用于支持瑞薩所有的MCU和MPU產(chǎn)品線，用戶可利用該工具套裝去優(yōu)化自己的AI和ML模型。該工具套裝有不同的表現(xiàn)形式，可以打包在MCU解決方案之中，作為一個(gè)完整的解決方案來呈現(xiàn)，用戶也可以采用訂閱的方式來購買服務(wù)。pxLesmc

到2024年將發(fā)布多款MCU新品

瑞薩的MCU產(chǎn)品陣容分為RL78、RX、RA、RISC-V四大系列。其中，RL78、RX系列分別主打低功耗和高功效，采用的是瑞薩自研內(nèi)核，RA主打Arm生態(tài)，采用的是Arm的內(nèi)核，RISC-V主打?qū)Ｓ眯酒?，采用的是RISC-V內(nèi)核。pxLesmc

據(jù)瑞薩電子中國MCU事業(yè)部市場總監(jiān)沈清女士透露，從2023年Q1至2024年，瑞薩將陸續(xù)發(fā)布多款MCU新品。在今年稍早時(shí)候發(fā)布的是RL78系列的G15、G22，其中G22適用于有低功耗觸摸傳感需求的大小家電、智能門鎖等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，以及非觸摸但需靜電電容技術(shù)的應(yīng)用。最近發(fā)布的是RA系列的RA6E2和RA4E2，它們是通用型產(chǎn)品。pxLesmc

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具體來看，RA系列MCU(32位)大多數(shù)基于Arm Cortex-M v8內(nèi)核架構(gòu)，具有廣泛的集成系統(tǒng)外設(shè)IP，適合用于下一代嵌入式解決方案。借助瑞薩靈活軟件開發(fā)工具和Arm合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，RA MCU支持開發(fā)具有嵌入式人工智能的物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備。pxLesmc

RA4E2和RA6E2是RA產(chǎn)品家族中集成有CAN FD，且最具成本效益的成員。它們可提供小型封裝選項(xiàng)，包括節(jié)省空間的4mm x 4mm 36引腳BGA和5mm x 5mm 32引腳QFN，滿足對成本敏感和空間有限的應(yīng)用需求。此外，新設(shè)備的低功耗節(jié)省了能源，使終端產(chǎn)品能夠?yàn)楦G色的環(huán)境做出貢獻(xiàn)。pxLesmc

根據(jù)瑞薩的MCU產(chǎn)品規(guī)劃，RA系列還將部署Arm Cortex-M85處理器，是業(yè)界首款搭載M85處理器的MCU。Cortex-M85優(yōu)勢如下：標(biāo)量性能比Cortex-M7提升了30%；具有Arm Helium技術(shù)，可支持終端ML和DSP工作負(fù)載；搭載Arm TrustZone®技術(shù)增強(qiáng)安全性；結(jié)合最新的預(yù)先集成/預(yù)先驗(yàn)證的Arm Corstone-310子系統(tǒng)，拓展物聯(lián)網(wǎng)全面解決方案產(chǎn)品組合。因此，Cortex-M85處理器內(nèi)核將為瑞薩的RA MCU提供加密引擎、不可變存儲(chǔ)、密鑰管理和針對DPA/SPA側(cè)信道攻擊的篡改保護(hù)等功能。沈清表示，未來將會(huì)在Cortex-M85基礎(chǔ)上派生出非常多的MCU，進(jìn)而完善中高端產(chǎn)品的全面布局。pxLesmc

擴(kuò)產(chǎn)直至2025年，增加外包產(chǎn)能的比例

目前，瑞薩MCU主要聚焦五個(gè)細(xì)分市場：家電行業(yè)、大工業(yè)(包含工業(yè)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化)、新能源領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、個(gè)人消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，這些均是極具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。再加上，到2024年的多款新品規(guī)劃，這給瑞薩MCU的產(chǎn)能供應(yīng)提出了新要求。pxLesmc

據(jù)瑞薩電子中國總裁賴長青介紹，公司計(jì)劃將擴(kuò)充產(chǎn)能至2025年。瑞薩從2020年開始擴(kuò)產(chǎn)，這種趨勢將持續(xù)到2025年。瑞薩的擴(kuò)產(chǎn)不只是增加自產(chǎn)芯片的產(chǎn)能，還會(huì)同步增加第三方晶圓的外包芯片的產(chǎn)能。總體來看，自產(chǎn)+外包產(chǎn)能都要提升。另外，一直到2025年，瑞薩自產(chǎn)芯片的比例將逐漸減少，外包芯片的比例將持續(xù)增加，這主要是為了提升供應(yīng)的靈活性。“半導(dǎo)體產(chǎn)能利用率非常重要，當(dāng)市場需求不旺盛時(shí)，可以更便捷地調(diào)整自產(chǎn)和外包產(chǎn)能，來讓自己更具有競爭力。”pxLesmc

賴長青進(jìn)一步解釋了瑞薩做出提升外包芯片產(chǎn)能決定的原因。他指出，瑞薩自2017年開始加快了并購頻率，此前，瑞薩是一家以IDM模式為主的傳統(tǒng)半導(dǎo)體廠商，在日本有4個(gè)晶圓廠，在中國北京、蘇州和馬來西亞等地有7個(gè)封測廠，在加速并購之前主要以自產(chǎn)芯片為主。后來瑞薩并購了Intersil、IDT、Dialog，這些公司全都是Fabless模式，它們的產(chǎn)能需要Foundry的支持。不過，雖然瑞薩本身是IDM為主，但是傳統(tǒng)瑞薩也有一部分外包產(chǎn)能，這部分外包產(chǎn)能是做備份，相當(dāng)于為產(chǎn)能上一個(gè)保險(xiǎn)。與并購的Fabless公司融合之后，需要外包的產(chǎn)能變得更多。當(dāng)然，瑞薩自身優(yōu)勢產(chǎn)品線，仍然在自己的工廠來生產(chǎn)，其中MCU主要以自產(chǎn)為主。pxLesmc

未來業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)更多元化

幾年前，汽車電子業(yè)務(wù)占瑞薩總業(yè)務(wù)的比例非常高?，F(xiàn)在瑞薩在工業(yè)、大家電方面的表現(xiàn)都不錯(cuò)。賴長青評價(jià)說，相對而言，現(xiàn)在的瑞薩更加多元化，包括數(shù)據(jù)中心、各種智能終端在內(nèi)，這些也都是瑞薩關(guān)注的重點(diǎn)市場。“在更多元化之后，一方面是市場、技術(shù)、產(chǎn)品、方案有了拓展，另一方面是覆蓋的市場更寬廣、更多元，在其他細(xì)分市場的競爭力也有提升。”pxLesmc

針對瑞薩在中國的本土化策略，他介紹說，瑞薩20年前就在中國建立了研發(fā)中心，在形勢變化多樣的情況之下，仍在研發(fā)方面持續(xù)投入。該研發(fā)中心的大部分產(chǎn)品為全球服務(wù)，還有很多結(jié)合了中國市場需求的產(chǎn)品。這樣的產(chǎn)品更貼切中國市場、中國客戶的要求。除了自有的研發(fā)中心之外，瑞薩也在加大與中國本土企業(yè)的合作，這方面的合作非常靈活，涉及到具體的產(chǎn)品，以及研發(fā)方面的授權(quán)IP。pxLesmc