本站原創(chuàng)，作者：章鷹，電子發(fā)燒友執(zhí)行副主編。

2019年AI芯片市場(chǎng)是惹人注目的科技主賽道，云端服務(wù)器AI芯片市場(chǎng)依圖科技高調(diào)發(fā)布新品，智能手機(jī)AI芯片市場(chǎng)中外企業(yè)不斷推出迭代產(chǎn)品，在落地前景最為光明的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備市場(chǎng)，耐能公司推出的AI系統(tǒng)級(jí)芯片KL520吸引了眾多行業(yè)用戶和媒體的目光。

“智能終端計(jì)算成為趨勢(shì)。考慮通訊延時(shí)、基于硬件設(shè)備、個(gè)人隱私考慮，我們需要在終端設(shè)備、傳感器，各種設(shè)備端上實(shí)現(xiàn)AI計(jì)算。但是要滿足各種場(chǎng)景下AI計(jì)算的需求，需要考慮算力和功耗問(wèn)題的平衡。特別是智能家居領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)芯片有嚴(yán)苛的功耗約束，如何在功耗受限的場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)AI算法和運(yùn)算效能是關(guān)鍵難題，”清華大學(xué)微電子學(xué)研究所副所長(zhǎng)尹首一曾這樣對(duì)記者說(shuō)。

圖：耐能創(chuàng)始人兼CEO劉峻誠(chéng)發(fā)布KL520智能物聯(lián)網(wǎng)專用AI SoC。

5月15日，在深圳蛇口希爾頓酒店舉辦的新品發(fā)布會(huì)上，耐能創(chuàng)始人兼CEO劉峻誠(chéng)率先登場(chǎng)，以《引領(lǐng)終端AI》為題，正式發(fā)布這款智能物聯(lián)網(wǎng)專用AI SoC——KL520。

圖：耐能KL520智能物聯(lián)網(wǎng)專用AI SoC及其開發(fā)板

“KL520芯片采用40納米工藝，采用可重組架構(gòu)，算力最高可達(dá)345GOPS，采典型功耗500毫瓦，硬件的運(yùn)算效率達(dá)70%，是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手2-3倍?！?耐能公司創(chuàng)始人兼CEO劉峻誠(chéng)博士對(duì)電子發(fā)燒友記者表示，“KL520可以達(dá)到支持ONNX、Tensorflow、Keras、Caffe框架，采用Vgg16、Resnet、GoogleNet、YOLO等主流的CNN模型，壓縮精度損失＜0.5%，在人臉識(shí)別、物品識(shí)別、身體與手勢(shì)識(shí)別、3D傳感等應(yīng)用上都有不俗表現(xiàn)?！?/p>

耐能KL520智能物聯(lián)網(wǎng)專用AI SoC如何能實(shí)現(xiàn)小體積、低功耗和有效算力？在出貨量為千萬(wàn)級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)AI芯片市場(chǎng)主打哪些應(yīng)用落地？發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，劉峻誠(chéng)博士帶來(lái)了精彩講解，還有美國(guó)高通公司風(fēng)險(xiǎn)投資總監(jiān)毛嵩、大唐半導(dǎo)體研發(fā)部技術(shù)總監(jiān)母大學(xué)、奧比中光高級(jí)戰(zhàn)略BD總監(jiān)彭勛祿、驀然認(rèn)知?jiǎng)?chuàng)始人兼CEO戴帥湘接連登臺(tái)，分享了各自在AI領(lǐng)域的布局、與耐能的合作情況。

可重組架構(gòu)支持物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域多元應(yīng)用

作為耐能首款智能物聯(lián)網(wǎng)專用AI SoC芯品，KL520研發(fā)難度比一般的AI加速芯片（ASIC）更加高，這款產(chǎn)品顯然度過(guò)六大關(guān)鍵技術(shù)難關(guān)，總線架構(gòu)技術(shù)、IP核可復(fù)用技術(shù)，軟硬件協(xié)同技術(shù)、時(shí)序分析技術(shù)、驗(yàn)證技術(shù)、可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)，這些關(guān)鍵技術(shù)都涉及跨學(xué)科知識(shí)，開發(fā)流程多達(dá)40個(gè)工序。

圖：耐能AI生態(tài)

對(duì)于為何采取可重構(gòu)設(shè)計(jì)架構(gòu)？劉峻誠(chéng)分析說(shuō)，AI的應(yīng)用呈現(xiàn)多元化，2D和3D的人臉識(shí)別，語(yǔ)言語(yǔ)義和物體識(shí)別，每個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)支持不同的應(yīng)用，比如ResNet做人臉識(shí)別效果非常好，SSD300主攻物體識(shí)別和分類，這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核心區(qū)塊都有相似點(diǎn)，有些廠商將不同部分放在芯片上，支持的部分越多，芯片就越大，功耗就越高，價(jià)格也越高。

圖：KL520算力能效比

耐能公司發(fā)明了專利技術(shù)，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)小的區(qū)塊建成模塊，采用類似于樂(lè)高積木的搭建方法，實(shí)現(xiàn)不同功能，比如語(yǔ)音+視覺(jué)、3D人臉識(shí)別，正是耐能獨(dú)家專利技術(shù)的支持，KL520實(shí)現(xiàn)了低功耗的同時(shí)，一顆物聯(lián)網(wǎng)芯片可以支持多種應(yīng)用。隨后，劉峻誠(chéng)放出了耐能KL520智能物聯(lián)網(wǎng)專用AI SoC的架構(gòu)圖與詳細(xì)參數(shù)。

圖：耐能KL520智能物聯(lián)網(wǎng)專用AI SoC的架構(gòu)圖

對(duì)于客戶的不同需求，耐能提供兩種服務(wù)。有些客戶不具備芯片二次開發(fā)能力，耐能提供定制化的芯片，軟件都已經(jīng)做完；還有一些國(guó)際客戶，研發(fā)團(tuán)隊(duì)很強(qiáng)大，自家進(jìn)行客制化開發(fā)，耐能編譯器平臺(tái)支持95%以上的AI開發(fā)者，不需要了解硬件，編譯器產(chǎn)生指令集，基于芯片做二次開發(fā)。

AI商業(yè)化2.0時(shí)代，低功耗物聯(lián)網(wǎng)芯片極具市場(chǎng)潛力

高通風(fēng)險(xiǎn)投資總監(jiān)毛嵩認(rèn)為，在2014年，全世界進(jìn)入AI 1.0時(shí)代，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法很快被商用起來(lái)，高通重點(diǎn)關(guān)注擁有數(shù)據(jù)落地場(chǎng)景的垂直行業(yè)公司。當(dāng)時(shí)在智能AI終端市場(chǎng)還沒(méi)有出現(xiàn)低功耗的產(chǎn)品；現(xiàn)在，全球進(jìn)入AI商業(yè)化2.0，進(jìn)入行業(yè)IoT趨勢(shì)，AI進(jìn)入到各個(gè)子行業(yè)中，解決的是傳統(tǒng)行業(yè)用傳統(tǒng)勞動(dòng)力－人眼去檢測(cè)的問(wèn)題，不要求很高的精度，有效算力＋低功耗＋高兼容性+可控成本成為物聯(lián)網(wǎng)芯片的需求關(guān)鍵點(diǎn)。

耐能是物聯(lián)網(wǎng)芯片需求的先進(jìn)提供商之一，其推出的KL520芯片目前具備驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分市場(chǎng)AI芯片需求的能力。劉竣誠(chéng)指出，KL520的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可以賦能智能門鎖、門禁系統(tǒng)、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、智能家電、智能玩具等眾多品類，有實(shí)力成為業(yè)界主流的AI賦能者。“2018年公司創(chuàng)立之處，耐能為客戶提供NPU IP以及算法、圖像識(shí)別軟件，為客戶定制的兩顆NPU芯片都以IP授權(quán)為主，2019年5月我們推出AI Soc芯品——KL520，2019年第四季度，耐能將發(fā)布更高規(guī)格的第二款A(yù)I SoC——KL720。

智能門鎖和3D感測(cè)的落地應(yīng)用

“2018年，中國(guó)智能門鎖市場(chǎng)出貨量達(dá)到1300萬(wàn)套，到了2020年，中國(guó)智能門鎖出貨量預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到2000萬(wàn)套，但目前市場(chǎng)上2D人臉解鎖技術(shù)存在安全性差，客戶滿意度低的痛點(diǎn)，3D人臉解鎖可以解決，但是目前3D人臉解鎖芯片功耗多大，產(chǎn)品處于實(shí)驗(yàn)開發(fā)階段。” 大唐半導(dǎo)體產(chǎn)品開發(fā)部總監(jiān)母大學(xué)分析表示，KL520針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)嵌入式應(yīng)用，低功耗正好契合大唐的需求。

面對(duì)智能門鎖產(chǎn)業(yè)日益凸顯的安全問(wèn)題和“智能門鎖+AI”“智能門鎖+安全”趨勢(shì)，大唐半導(dǎo)體選擇攜手耐能，打造3D人臉識(shí)別安全智能門鎖解決方案。母大學(xué)指出，這款方案主打安全和低功耗，在不增加智能門鎖電池容量前提下，將智能門鎖在業(yè)界做到標(biāo)桿，實(shí)現(xiàn)4V情況瞬間電流400毫安以內(nèi)，達(dá)到功耗平衡，提升客戶的滿意度。

這款方案兼具安全芯片主控、低功耗AI芯片、3D人臉識(shí)別算法、BLE5.0等四大亮點(diǎn)。他相信，通過(guò)大唐半導(dǎo)體和耐能強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有望破解智能門鎖的安全保障、系統(tǒng)穩(wěn)定、功耗問(wèn)題、售后問(wèn)題等多項(xiàng)難題。

母大學(xué)指出，耐能3D方案在專屬打造的輕量級(jí)AI芯片強(qiáng)大的AI算力的支持下，不僅利用了人臉識(shí)別、人臉比對(duì)、活體檢測(cè)等紅外人臉信息，而且通過(guò)紅外相機(jī)和彩色相機(jī)得到的特征點(diǎn)視差計(jì)算出人臉的3D信息，然后將得到人臉3D信息和人臉2D紅外圖像信息、RGB圖像信息通過(guò)耐能融合算法與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，結(jié)果都和錄入數(shù)據(jù)匹配才算認(rèn)證成功，安全性得到極大的提升，誤識(shí)率僅為數(shù)十萬(wàn)分之一。同時(shí)，對(duì)包括室內(nèi)室外的光線環(huán)境均能很好適應(yīng)，也能有效地防止多種材質(zhì)的相片、顯示屏甚至人臉模型的攻擊。

奧比中光高級(jí)戰(zhàn)略BD總監(jiān)彭勛祿介紹說(shuō)，作為全球領(lǐng)先的3D視覺(jué)技術(shù)方案提供商，奧比中光是國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)掌握3D傳感絕大部分核技術(shù)、產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于客廳生態(tài)、3D掃描、機(jī)器人、安防、金融等20多個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，在全球各國(guó)家和地區(qū)擁有3000多家客戶。未來(lái)，奧比中光將持續(xù)推動(dòng)AI 3D傳感技術(shù)對(duì)垂直行業(yè)的深度賦能，讓所有終端都能看懂世界。

圖：耐能3D傳感方案

展望2019年AI芯片市場(chǎng)中耐能公司發(fā)展的愿景，劉竣誠(chéng)表示：“耐能團(tuán)隊(duì)和技術(shù)的基因是終端側(cè)的圖像處理，我們會(huì)持續(xù)設(shè)計(jì)低成本和低功耗的AI視覺(jué)芯片。同時(shí)，我們也收到客戶需求，他們希望在AI視覺(jué)芯片上增加語(yǔ)音識(shí)別功能，因此我們的下一代芯片會(huì)規(guī)劃集成離線AI語(yǔ)音識(shí)別。支持多種數(shù)據(jù)源輸入，這也符合我們Edge AI Net的愿景?！?/p>

在市場(chǎng)拓展上，耐能憑借實(shí)力向多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分市場(chǎng)發(fā)力。“我們看到智能門鎖、掃地機(jī)器人都有百萬(wàn)芯片的市場(chǎng)容量，智能音箱市場(chǎng)特別大，Google和亞馬遜都有很大的出貨量，KL520除了系統(tǒng)級(jí)芯片外，還可以當(dāng)作協(xié)處理器，搭配主芯片后進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)是具備實(shí)力的。

據(jù)悉，目前耐能是通過(guò)智能門鎖市場(chǎng)保住芯片的流片成本，未來(lái)我們進(jìn)軍智能音箱、智能手機(jī)和智能安防（智能攝像頭）市場(chǎng)，2019年第四季度，耐能將發(fā)布更高規(guī)格的第二款A(yù)I SoC——KL720，以保證市場(chǎng)策略得到產(chǎn)品上的支持。” 劉竣誠(chéng)分析說(shuō)。