STM32N6 的机器学习性能是目前高端 STM32 微控制器单元的 600 倍。| 图片来源：意法半导体
新一代微控制器单元 (MCU) 有望让开发人员能够将更多人工智能推向机器人等边缘设备。意法半导体国际公司 (STMicroelectronics International NV) 本月宣布推出其声称迄今为止最强大的 MCU 系列，该系列集成了加速的机器学习功能。
“我们正处于边缘微型设备发生重大变革的边缘。这种变革涉及人工智能模型对我们客户工作负载的日益增强或替代，”意法半导体微控制器、数字 IC 和射频产品部门总裁 Remi El-Ouazzane 表示。“目前，这些模型用于诸如分割、分类和识别等任务。未来，它们将应用于尚未开发的新应用。”
总部位于瑞士日内瓦的意法半导体表示，该公司拥有 50,000 多名员工，从事半导体技术。这家集成设备制造商与 200,000 多家客户和数千家合作伙伴合作，设计和制造产品、系统和生态系统，以应对他们的挑战。
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STM32N6 带来全新功能
意法半导体表示，其 STM32N6 系列是首款嵌入其专有神经处理单元 (NPU)——Neural-ART 加速器的 MCU，该加速器专为功耗高效的边缘 AI 应用而设计。该公司断言，这款 MCU 的机器学习性能是目前高端 STM32 MCU 的 600 倍。
STM32N6 采用 800 MHz Arm Cortex-M55 内核，并拥有 4.2 MB 的 RAM，可处理数据密集型工作负载。Neural-ART 加速器以 1 GHz 的速度运行，提供高达 600 GOPS（每秒十亿次运算），支持计算机视觉和音频应用的实时神经网络推理，意法半导体表示。
STM32N6 首次在 MCU 上集成了图像信号处理器 (ISP)，提供直接信号处理，支持使用简单且价格低廉的图像传感器，该公司表示。这款 ISP 可以使用免费的 STM32-ISP-IQTune 软件配置，以自定义参数，例如曝光时间、对比度或色彩平衡。
“[STM32N6] 将利用我们独特的 AI 软件生态系统软件包的新版本，”El-Ouazzane 表示。“这标志着 AI 硬件加速 STM32 长征的开始，它将以任何其他嵌入式处理解决方案无法实现的方式推动应用和产品的创新。”
意法半导体补充说，具有 MIPI CSI-2 接口的专用计算机视觉管道确保与各种摄像头兼容。STM32N6 还配备了 H264 硬件编码器和 NeoChrom 加速器，用于图形处理，使其适用于功能丰富的产品。
这款 MCU 提供六种不同的封装，引脚数从 169 到 264 个不等，间距从 0.4 到 0.8 毫米不等，支持高达 125°C 的环境温度，使其适用于恶劣环境。
“人们普遍误以为 AI 仅仅是一种大型数据中心、耗电量大的应用，”Yole Group 内存与计算部门首席分析师 Tom Hackenberg 观察到。
“这已经不再是事实，”他说。“如今的物联网 (IoT) 边缘应用渴望 AI 可以提供的分析能力。STM32N6 是将节能微控制器工作负载与 AI 分析能力相结合的新趋势的绝佳例证，它提供了计算机视觉和海量传感器驱动的性能，能够在现代设备中大幅降低总拥有成本。”
意法半导体 MCU 支持 AI 和应用开发
意法半导体表示，其 Edge AI Suite 包含用于开发边缘机器学习应用的软件工具，包括“自带模型”的可能性，支持 TensorFlow Lite、Keras 和 ONNX 等格式。
此外，这款新型微控制器支持不断增长的 AI“模型库”，为各种应用提供增强的性能和多功能性。用户可以探索不断扩大的 AI 模型集合，以获得更好的结果并缩短上市时间。
STM32N6 提供先进的安全功能，符合最新标准，获得 SESIP 3 级和 PSA 3 级认证。
STM32N6 自 2023 年 10 月起已向部分客户提供，现在已准备好大规模供应。LG 电子等公司正在将其产品中集成 STM32N6。
“STM32N6 提供卓越的 AI 性能，并在小型硅封装中提供出色的灵活性，非常适合嵌入式系统和可穿戴设备，”LG 首席技术官部门研发任务负责人 Yehan Ahn 表示。“由突破性的 Neural-ART 加速器驱动的推理速度超出了我们的预期，而意法半导体友好的开发人员软件工具让我们能够将我们的 AI 模型无缝集成到 MCU 中。”
“我们在实验室对意法半导体最新的微控制器 STM32N6 进行了严格的评估，发现其神经处理性能出色，功耗效率极高，”联想研究院首席研究员川野诚一表示。“这款微控制器代表着一个新时代的开始，它将加速我们在边缘进行‘AI for all’技术的研究。”
文章首发于 The Robot Report。
