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绘制通向真正多模态设备边缘的路线图

全球正经历一场由人工智能驱动的巨变。最初,这股浪潮主要集中在云端,而如今,一股更强劲的力量正涌向边缘。随着 AI 技术的快速渗透,物联网(IoT)设备与应用正在被重新定义,无论是更智能的家居系统,还是更高效的工业环境,都在迎来新一轮的智能化升级。

然而,这一演进过程也带来了前所未有的市场碎片化。许多现有芯片供应商选择在原本为传统应用场景设计的硬件上“外挂”AI 功能,以此追赶趋势。这种临时拼接式的方案导致性能不稳定、工具链不兼容,开发者在构建边缘 AI 解决方案时面临着复杂而割裂的生态。

要真正释放边缘 AI 的变革潜力,行业必须转变方向,摒弃事后改造的做法,从底层设计阶段就将 AI 融入架构。唯有采用“AI 原生” 的整体方法,将硬件与软件深度融合,才能构建面向未来的智能计算基石。

AI 原生时代的使命

“AI 原生”不仅仅是一个营销术语,而是一种核心架构理念:让人工智能成为系统设计的出发点,而非事后补充。它代表着一种全新的系统思维,从硬件到软件,AI 都是核心考量。

硬件基础:为 AI 而生的专用芯片

随着IoT工作负载从单一类型发展到多模态,涵盖视觉、语音、音频及时间序列数据,底层芯片架构必须具备灵活、安全且高效的处理能力。芯片需要以 AI 为中心进行设计,采用可扩展的 NPU架构,并深度集成视觉、语音、视频和显示等处理通路,满足复杂的边缘智能需求。

软件生态:开放与可移植性

要推动IoT AI 的创新并减少系统碎片化,业界必须拥抱开放标准。尽管模型格式和框架的“语言”正在逐步标准化,但边缘 AI 编译器生态仍主要由厂商自有或封闭方案构成。AI 工作负载的高效执行在很大程度上依赖于标量、向量及矩阵加速域之间的数据流与处理优化。通过开放编译器源码,企业能够促成更广泛的社区参与,加速创新进程,为开发者提供更高的灵活性,并构建更稳健的“设备到云端”开发体验。Synaptics 正积极推动这一开放生态的建设。我们通过开源边缘 AI 工具链与软件,加速产业协作,并推出与 Google Research 合作开发的最新 Synaptics Torq™ 边缘 AI 平台,为行业带来真正的 AI 原生基础架构。

开启新一代智能设备时代

AI 原生芯片的出现,正在为全新的设备形态注入动力。真正围绕 AI 架构设计的新型终端正在崛起,例如智能眼镜、智能手表与智能腕带等可穿戴设备。并且许多此类设备已不再依赖智能手机的持续连接,而是通过一个专用的小型计算单元运行,例如可放入口袋、独立存在的“智能节点”,无需查看传统手机屏幕即可完成推理与决策。这标志着一个更分布化的智能生态系统的到来。

一体化解决方案的必要性

这一快速演进的设备格局极为复杂,需要系统性、整体化的解决思路。智能处理能力必须与安全、可靠的连接技术紧密结合,才能带来流畅一致的用户体验。连接型 IoT 设备需要支持多种通信标准,覆盖从最新的 Wi-Fi 与蓝牙,到 Thread 与 ZigBee,实现多场景下的高效互联。

在这种多设备、多租户部署 AI 模型的应用环境中,安全性成为核心要求。芯片、设备乃至系统层面的安全防护,必须在设备的整个运行周期中持续有效。对于智能 IoT 设备,尤其是电池供电或可穿戴产品,设备在不同功耗状态之间切换时,安全性同样必须得到保障。算力、安全与能效三者的协同,是实现可信边缘智能的关键。

从研究到现实:AI 原生的落地之路

迈向 AI 边缘时代,需要一次根本性的思维转变,就是从“改造既有技术”到“以 AI 为中心进行原生设计”。

Synaptics SL2610 处理器正是这一理念的实践成果之一。它是业界首批支持 Transformer 模型、专为边缘智能设计的 AI 原生处理器之一,运行于 Linux 平台之上,充分体现了未来智能设备所需的核心硬件与软件原则。SL2610 结合了 Synaptics Astra 处理架构 Veros 连接方案,为智能 IoT 设备提供了完整、协调的系统级解决方案。

通过采用专为 AI 打造的硬件架构、拥抱开放的软件生态,并在自研与战略协作之间保持平衡,行业将能够突破当前的碎片化局限,开启下一代真正智能、高效、安全的边缘设备新时代。

Vikram Gupta

Vikram Gupta 于 2023 年 1 月加入 Synaptics,现任边缘计算与连接业务执行副总裁兼总经理,并担任首席产品官。加入 Synaptics 之前,Vikram 曾在 Infineon Technologies担任物联网计算与无线业务线执行副总裁兼总经理。在英飞凌收购 Cypress Semiconductor之后,他领导了一个年营收超过 10 亿美元、覆盖多个地区并包含三条产品线的业务整合与转型。在 Cypress 任职期间,他曾担任物联网业务部门工程副总裁。在加入 Cypress 之前,Vikram 曾在 Broadcom任职多年,历任多个工程和业务领导职位,持续拓展管理职责和业务范围。更早期,他还是 Zeevo的联合创始人之一,该公司专注于蓝牙及其他无线通信 SoC 解决方案,后被 Broadcom 收购。 Vikram 拥有印度 Birla Institute of Technology and Science电气与电子工程学士学位,以及美国 University of Hawaii at Manoa电气工程硕士学位。

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