半年孕育：首顆“智能果實”甜蜜來襲

2024年，國芯科技與戰(zhàn)略合作伙伴深圳美電科技有限公司（以下簡稱“美電科技”）展開了深度合作。雙方以國芯科技首顆端側AI芯片CCR4001S為核心，攜手推出AI傳感器模組，迅速且緊密地圍繞該模組開展全方位、多維度的應用開發(fā)工作。如今，這款模組已成功實現(xiàn)應用。

技術革新：RISC-V 內核與 AI 加速結合

隨著人工智能技術的快速發(fā)展，AI芯片已成為半導體行業(yè)的焦點之一。國芯科技緊跟趨勢，于2024年7月底首次推出基于RISC-V架構的端側AI MCU芯片，瞄準快速發(fā)展的智能端側市場，旨在為各類終端智能應用提供高效、可靠的計算平臺。

國芯科技AI MCU芯片CCR4001S采用公司自主開發(fā)的RISC-V內核CRV4H，主頻230MHz。RISC-V作為開源指令集架構，因其極高的靈活性、出色的可擴展性以及顯著的成本優(yōu)勢，正迅速成為芯片設計領域中的新選擇。RISC-V內核的簡潔性不僅可以明顯提升芯片的性能，并具有低功耗的特點，非常適合于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備及其他邊緣計算場景。多年前，正是基于對CPU技術趨勢的深刻洞察，公司面向物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)出了RISC-V指令架構極低功耗的CRV0 CPU和CRV4 CPU內核，并在此基礎上推出了更高性能的CRV4H CPU，性能超越M4，且?guī)в腥珖a(chǎn)化的生態(tài)和開發(fā)環(huán)境。

對準蓬勃發(fā)展、前景廣闊的AIoT市場，國芯科技開始發(fā)力RISC-V架構的AI芯片。CCR4001S集成了一個0.3 TOPS@INT8算力的神經(jīng)網(wǎng)絡處理單元（NPU），專門用于加速AI任務。這一高性能NPU集成了卷積、池化、激活函數(shù)等多種硬件加速算子，能夠高效運行MobileNet、ResNet、VGG、EfficientNet、Yolo等深度學習算法，使設備能夠實時完成物體識別、目標檢測、圖像分類等復雜任務。NPU的設計還考慮到了低功耗和高性能之間的平衡，確保了在各種應用場景中都能實現(xiàn)卓越的表現(xiàn)。該NPU支持所有流行的深度學習框架（TensorFlow、TensorFlow Lite、PyTorch、Caffe、DarkNet、ONNX等），并通過量化、裁剪和模型壓縮等優(yōu)化技術原生加速神經(jīng)網(wǎng)絡模型，為更廣泛的應用提供AI計算能力。CCR4001S憑借RISC-V內核的高效靈活性與NPU的專用AI加速能力，為AIot領域提供了兼具低功耗、實時響應和邊緣智能的解決方案。

智能空調：AI推動空調從被動響應到主動感知的跨越式升級

端側AI應用部署具備低延遲推理與數(shù)據(jù)本地化安全優(yōu)勢，基于CCR4001S上運行AI模型可實現(xiàn)智能空調快速響應的同時也為智能空調應用提供了安全可靠的技術保障。智能空調通過集成CCR4001S芯片+傳感器，結合YOLO目標檢測模型、舒適度建模和多模態(tài)數(shù)據(jù)融合等技術，實現(xiàn)了空調從被動響應到主動感知的跨越式升級。如：1.基于CCR4001S芯片部署端側神經(jīng)網(wǎng)絡模型，融合熱電堆等傳感器，可以實現(xiàn)人體空間位置探測與空調動態(tài)風向控制，解決了傳統(tǒng)空調無法獲取空間內人數(shù)、位置與溫度分布的問題。2. CCR4001S芯片結合熱電堆傳感器、濕度等傳感器進行多模態(tài)人體舒適度建模，在端側實現(xiàn)人體舒適度判定，驅動空調溫度、風向與風速自適應調節(jié)。3.能耗是空調應用中的核心指標，CCR4001S芯片基于空調實時負荷預測（人員密度、環(huán)境溫度）優(yōu)化提升空調系統(tǒng)能效。

智能育兒：嬰兒看護的AI“芯動力”

由于攝像頭、傳感器與聲音模塊各自獨立運行，傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)終端的感知能力為孤立的傳感器架構與割裂的數(shù)據(jù)流處理機制所限，使得設備對環(huán)境態(tài)勢的認知呈現(xiàn)碎片化特征，無法形成完整、準確的環(huán)境感知，從而影響了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在智能決策和自動化控制方面的性能和效果。國芯科技與美電科技合作構建的“感知-分析-決策”一體化架構，通過異構計算芯片實現(xiàn)視覺信息、生物信號與環(huán)境參數(shù)的多維度同步處理，正在重塑終端智能的底層邏輯。具體至嬰兒看護這一場景，上述“感知-分析-決策”一體化架構通過融合動作捕捉數(shù)據(jù)、體溫波動曲線及時序環(huán)境參數(shù)，形成對嬰兒狀態(tài)的立體化綜合判斷。在雙方合作形成的智能看護解決方案中，新架構創(chuàng)新性地實現(xiàn)了端側智能設備對復合型事件的精準判斷，通過優(yōu)化計算架構完成發(fā)燒預警、踢被子檢測、呼吸抑制識別及嘔吐判斷等復雜場景的實時監(jiān)控，較傳統(tǒng)云端架構降低約65%的系統(tǒng)部署成本并縮短40%的開發(fā)周期。這一突破不僅為消費電子領域的AI應用落地提供了可驗證的技術路徑，更為后續(xù)多場景應用擴展奠定了可復用的架構基礎。

柳暖鶯多語，花明草盡長。乘著自主可控的RISC-V CPU和AI NPU的春風，國芯科技正與美電科技以及其他生態(tài)鏈合作伙伴，攜手共進，不斷挖掘并把握端側AI MCU芯片在工業(yè)和消費電子領域的迭代機遇，致力于推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與產(chǎn)品突破，以辛勤的耕耘，期待在秋天結出更優(yōu)質、更智能的累累碩果。

國芯科技

蘇州國芯科技股份有限公司（688262.SH）成立于2001年，是一家聚焦于國產(chǎn)自主可控嵌入式CPU技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應用的芯片設計公司。公司在RISC-V架構方面擁有深厚的技術積累，并致力于推動AI技術與RISC-V架構的深度融合。為更多領域人工智能產(chǎn)品落地提供優(yōu)質方案與服務。

美電科技

深圳美電科技有限公司作為國家級高新技術企業(yè)，專注于遠紅外熱成像技術的場景化應用創(chuàng)新。公司在低分辨率紅外陣列傳感器應用領域構建了從傳感器應用、光學系統(tǒng)優(yōu)化到場景化應用開發(fā)的全棧式技術閉環(huán)，形成獨特的垂直整合能力。在AIoT技術演進背景下，美電正著力打造感知-決策一體化算法架構，通過溫度場建模與行為模式識別的深度耦合，構建面向消費領域的終端數(shù)據(jù)價值轉化鏈路。