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以“眼”观“芯”,肇观电子的人工智能信条
发布时间:2019-07-29
 


计算机视觉常被视为AI的一个重要发展方向,随着人工智能产业的不断成熟,应用场景的扩展,计算机视觉的优势逐渐凸显,市场需求也随之增加。正因为计算机视觉是巨头布局人工智能不可或缺的重要板块,自2014年开始,国外巨头均加紧在这一领域的步伐。


国内外互联网巨头在机器视觉上的收购


与此同时,国内一些企业也开始意识到这一技术将带来的重要市场机会。百度、腾讯、阿里三巨头也先后在计算机视觉领域发力,或自研或收购。但国内计算机视觉起步晚,产业发展仍处于初创期,又多以人脸识别技术为主,这就使得差异化计算机视觉技术或许是接下来的重要发展方向。今年10月,肇观电子这样一家年轻的主攻计算机视觉的企业完成了2亿元A轮融资(本轮由中电海康基金领投),就是这个论调的最好证明。


肇观电子(NextVPU)与2016年5月在上海注资成立,该公司是一家专注于人工智能和计算机视觉系统和芯片的公司。肇观电子致力于计算机视觉处理器和人工智能应用产品的创新和研发,为机器人、无人机、无人车、安防监控等专业领域提供端到端的解决方案,同时自主研发制造了世界首款辅助视障人士感知世界和出行的天使智能眼镜。截止目前,肇观电子与众多世界五百强建立深度合作,公司业务覆盖美国、英国、德国、日本等全球各大国家及地区。


肇观电子CEO冯歆鹏介绍:“NextVPU 的蕴意是 Next Vision Processing Unit, 即未来的视觉处理器,“肇观”是“开启视觉”的含义。”正如其名,公司的愿景是将视觉赋予给所有的机器人,无人机,无人车以及其他智能设备,开启人工智能的新时代。


双目模组开启天使眼,让机器看懂世界


2006年开始,深度学习让人工智能在一些垂直领域出现了突变,核心算法以及计算能力的突破,让计算机视觉的应用场景瞬间增加,使得机器视觉迎来一波发展契机。在众多的计算机视觉方案中,双目结构光因为具有较高的抗环境干扰能力,在各种光线和气候环境下都有很好的使用体验等优势,使得双目立体视觉又在诸多领域受到关注。随着光学,电子学以及计算机技术的发展,双目立体视觉不断进步,逐渐实用化,并被推向了四个领域:机器人导航、微操作系统的参数检测、三维测量和虚拟现实。


2016年,肇观电子以“开普勒双目模组”作为图像采集设备,研发出了世界上首款辅助视障人士出行和感知世界的智能眼镜“天使眼”。


开普勒双目模组是由镜头、图像传感器、姿态传感器、视觉处理器等核心元器件构成,结合自带的软件SDK,为智能系统提供深度感知、三维定位和环境理解等能力。冯歆鹏介绍:“开普勒双目模组的核心在于肇观自主研发的算法和芯片,该模组拥有高精度和低功耗的特性,可用于深度感知、光磁定位和动作追踪,可应用于室内和室外。”


“天使眼”智能设备定位视障人群,采集前方物体三维信息,模拟人眼功能成为人体器官的辅助及延伸。配合肇观电子的计算机视觉识别、计算机视觉定位、虚拟盲杖、虚拟盲道等技术让机器看懂世界,使得“天使眼”在识别出生活中常见的物体后,将视觉信号转化为听觉信号,并通过人声语音播报帮助视障人士认知周边环境、进行道路识别,避开障碍。未来,天使眼将结合市场需求进行升级,并开发适用于不同语言的产品。


双目模组除用在上述可穿戴智能终端以外,在工业检测与测量、图像识别、人脸识别、无人驾驶等消费服务相关领域也成为应用热点。顺应这种趋势,肇观电子也在安防、无人机、车载市场积极布局,预计明年,肇观电子相关产品将进军车载市场。


以眼观芯,AI视觉处理芯片发展


就AI芯片而言,又可粗略划分为计算机视觉、机器学习、自然语言处理、机器人技术和语音识别技术等领域。其中,计算机视觉创业公司占全球人工智能创业公司的1/5,而在人工智能芯片和算法领域,国际领先的计算机视觉开发商已形成优势。那么面对新兴市场领域,国产AI视觉处理芯片是否能够分一块蛋糕?


众所周知,AI芯片是一个全新的设计架构,和以往的网络或AP等技术不同,如何在AI芯片中给IC设计的厂商一些特殊接口的IP实际上既是机遇也是挑战。NextVPU N171的一大特色就是集成了三个自主IP:几何引擎、深度神经网络引擎(CNN)、图像成像引擎(ISP)。N171内置先进的计算引擎,拥有强大的几何解算和深度神经网络处理能力。


除此之外,处理器中的内存接口也是关注的焦点,对于AI视觉处理芯片来说,大家希望有更高带宽的内存接口来支撑整个芯片计算的吞吐,因此内存接口的瓶颈在深度学习的芯片中会更加突出。如何在低功耗的要求下,完成高保真的图像采集与智能分析功能,就成为了N171研发中的重点问题。


为了解决实际问题,除了三大自主IP外,N171还有一大特色就是可独立运行操作系统,这个功能是通过N171中的多核CPU来实现。N171是一款高度集成的SoC芯片,可作为主芯片独立运行操作系统,还可为计算机视觉定制特殊的视觉成像引擎。


N171以其能实时采集并分析多路摄像头视觉图像输入的特点,可广泛用于安防监控、机器人、无人机、AGV、智能家居、车载等诸多领域。冯歆鹏介绍:“N171的主要市场是安防监控、车载、机器人市场。N1系列的芯片的特点就是都是在端测,所以功耗一般不会超过五瓦。”


N171虽然是高性能芯片,但并没有采用最先进的7nm工艺,而是选择了28nm工艺。肇观电子从市场的角度出发,认为使用成熟的28nm工艺的性能和功耗能够满足这款芯片目标市场和客户的需求,同时在一定程度上控制了芯片成本。


AI视觉芯片促成未来智能终端的实现


人工智能将在接下来的数十年中深刻改变各行各业。AI时代的成像在成像架构、算法模型、评判标准、光线适应性等诸多关键环节都发生了本质上的变化,传统的成像技术架构已不能满足AI视觉的需求。计算机视觉是人工智能的重要领域,而高计算力芯片是也是处理视觉信息的重要基础。


国内计算机视觉创业公司的模式,主要是面向B端提供软硬件一体化解决方案,满足个性化需求。终端芯片无论是市场总量还是芯片需求量都远大于服务器市场,并且终端市场更具多样性,用户的需求也有一定的差别,对小公司进入和发展都比较有利。


为了防止出现由于技术不成熟导致的产品体验差的问题,肇观电子针对终端特定人群,以产品确定技术发展方向,着力于AI视觉芯片的研发,解决用户痛点。肇观电子通过天使眼让我们确确实实看到了AI视觉处理芯片可解决的实际问题。但,这只是一个开始,肇观电子的产品以其性能、功能、功耗和成本上的优势,未来将重点定位车载和安防市场。冯歆鹏介绍,通过与上下游厂商以及投资方的紧密合作,肇观电子可以配合整个产业链的发展来布局未来。


团队方面,肇观电子联合创始人兼CEO冯歆鹏曾任AMD芯片研发总监,参与设计了50多款数千万量级的CPU和GPU芯片。联合创始人兼CTO周骥,曾任AMD 计算机视觉、图像信号处理、视频领域首席架构师,为AMD多款GPU和APU芯片设计开发了多代硬件IP,并在中国和美国获得了4项相关专利。未来,肇观电子强大的团队阵容将带给国产AI视觉处理芯片更多的惊喜。


就AI视觉处理芯片的现状来讲,冯歆鹏介绍道:“肇观电子2017年二期的财报大概是几百万人民币的销售收入,今年的销售收入是几千万人民币,2019年有希望达到亿级的营收。”将来到底这个天花板有多高,肇观电子的判断是:AI芯片以及它衍生的模组和系统的市场非常之高,这个市场将比整个CPU和GPU的市场规模还要大。


计算机视觉算法技术门槛高,研发周期长,需要投资者给予足够的耐心和合理的预期。国产AI相关芯片的开发,需要沉淀技术,着眼于市场,才能得到更好的发展。


文/半导体行业观察 蒋思莹


今天是《半导体行业观察》为您分享的第1788期内容,欢迎关注。

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