【产品】实现高速图像处理和嵌入式人工智能应用的全新RZ/A2M微处理器

时间： 2018-10-12 来源：RENESAS

2018年10月4日，日本东京讯 ― 全球领先的半导体解决方案供应商瑞萨电子株式会社（TSE：6723）今日宣布，扩展其嵌入式人工智能(e-AI) 解决方案，将AI整合到嵌入式系统，从而实现终端设备的智能化。全球10多个国家的约150家公司正在基于这项技术开展包括工具等在内的试验，到目前为止e-AI的实际使用案例已超过30个。瑞萨电子现已开发出全新的 RZ/A2M微处理器（MPU），把 e-AI 解决方案的使用扩展到高端应用。新款MPU提供的图像处理性能是其前一代产品RZ/A1的10倍（注1），通过采用瑞萨电子独有的动态可配置处理器（“DRP”，注2），能够以低功耗实现实时的图像处理。这样就能够将应用整合到嵌入式设备中，例如智能家电、服务机器人和紧凑型工业机械领域，以便利用摄像头和其他 AI 功能在低功耗条件下进行图像识别，并加速实现终端设备的智能化。

目前，在操作技术（OT）领域中使用 AI存在着诸多挑战，例如难以将大量数据从传感器传输到云端进行处理，以及在等待AI判断结果从云端传输回来时存在延迟。瑞萨电子已经推出了多项AI单元解决方案，通过精确分析电机或机器的振荡波形，可以实时检测出以前不可预见的故障。为了进一步扩展人工智能在OT领域的应用，瑞萨电子开发了带DRP功能的RZ/A2M，这让基于图像的AI功能成为可能，而这些功能往往需要比波形测量和分析更大量的数据以及更强大的处理性能。由于可以在非常低的功耗下进行实时图像处理，电池供电的设备可执行如基于相机输入的实时图像识别、采用指纹或虹膜扫描的生物识别认证，以及手持式扫描仪进行的高速扫描等任务。这就解决了与基于云计算的方法相关的诸多难题，如难以实现实时性能、难以保护隐私性以及安全性。

瑞萨电子执行副总裁、工业解决方案业务部总经理横田善和表示：“ 采用e-AI将给便利性、安全性和生产效率方面带来巨大的进步。我们通过使用e-AI成功地提高了自己工厂的产能，从而验证了AI给终端设备带来的优化。我们将继续扩大e-AI应用的范围，将其从色彩、形状和波形等简单属性扩展到复杂图像的实时处理；我们将提供更广范围应用、人人都可以使用的e-AI解决方案，在推动终端设备智能化方面发挥领导作用。”

具有DRP功能的新型RZ/A2M的主要特点

带DRP功能的RZ/A2M是RZ/A系列MPU的新成员，配备了大容量片上RAM，无需外部DRAM。RZ/A系列MPU非常适合采用人机界面（HMI）功能的应用，而RZ/A2M进一步增强了这一特性，它提供了多项非常适合于摄像头应用的功能。它支持广泛用于移动设备的MIPI® 摄像头接口，并配备了DRP，可以通过该接口高速处理图像输入。瑞萨电子通过增加双通道以太网支持增强了网络功能，并通过片上硬件加密加速器增强了安全功能。通过这些功能，新型RZ/A2M可实现安全可靠的网络连接，适合于各种采用图像识别功能的系统，涵盖从家用电器到工业机械的广泛范围。

瑞萨电子计划继续扩大其基于DRP技术的e-AI解决方案的范围。在2019年下半年，瑞萨电子将发布一款搭载DRP的AI加速器，其AI处理性能比软件处理快100倍，并且能够通过e-AI进行实时推理。2021年，瑞萨电子将发布下一代AI加速器，其能力是传统MPU的1000倍。借助于这种方式，瑞萨电子将通过AI提升嵌入式设备的价值，让终端设备不但可以进行推理，而且能够进行学习。

上市情况

带 DRP 功能的 RZ/A2M 样片现已上市。瑞萨电子提供开发板、参考软件以及 DRP 图像处理库，使客户能够立即开始评估 HMI 功能和图像处理性能。计划将于 2019 年第一季度开始量产；到 2021 年，所有版本的月产量预计将达到合计 400,000 套。

注：

1. 例如，当运行用于检测图像边缘的“Canny边缘检测”算法时，如果采用CPU进行软件处理，RZ/A2M将需要每帧142毫秒（ms）；但是，如果采用片上DRP进行硬件处理，则只需要每帧10毫秒。这表明图像处理性能提高了10倍以上。

2. DRP是一套硬件知识产权（IP）模块，能够从一个时钟周期到下一个时钟周期动态地改变其处理电路的配置。在广播设备和数码相机等应用中，DRP已在量产中应用了十多年。这套瑞萨电子独有的技术将硬件性能与软件灵活性相结合，多年来为各种产品带来了附加价值。展望未来，瑞萨电子计划将DRP的使用扩展到e-AI，以提供卓越的功耗性能和无与伦比的灵活性，时刻跟踪并保持与神经网络领域的持续进步。

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全部评论（102）

RootLin Lv4 资深工程师 2018-11-26

Renesas实现高速图像处理和嵌入式人工智能应用的全新RZ/A2M微处理器，有样片可以提供么？
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