MCU顶级玩家将改变嵌入式终端AI市场

近几年，存储芯片价格的持续上涨推动了半导体市场的增长，这也让三星电子取代英特尔成为半导体市场的霸主。不过，随着2018年下半年存储芯片价格的下跌，半导体市场的寒意也在增加。正是由于市场的这种转变，业界尤为关注负面消息，非常典型的就是裁员以及工厂停工。

瑞萨电子作为全球顶级的MCU供应商，上月的产能调整以及收购IDT的消息都引发了巨大的关注。其实，更值得关注的是这位MCU顶级玩家将用e-AI技术改变终端AI市场。

 

  MCU巨头的物联网之争

2015年开始，各大MCU巨头为了抢占市场份额，纷纷将目光看向了不断增长的物联网市场，为了布局物联网市场，重要玩家发起了多个大规模并购。比如2015年NXP收购了Freescale，Microchip、Cypress也通过收购扩大了市场份额。与收购一起变化的还有市场份额，根据IC Insights的数据，2016年，NXP超过了日本瑞萨电子，成为全球最大的MCU供应商？

瑞萨电子也通过收购提升竞争力。2017年2月瑞萨电子宣布完成对电源管理及精密模拟解决方案供应商Intersil的收购。并表示这项交易使两家公司的先进技术和成熟的终端市场经验相结合，巩固了瑞萨电子作为先进嵌入式系统全球领先供应商的地位。

瑞萨电子株式会社高级副总裁/瑞萨电子中国董事长 真冈朋光

上月底，瑞萨电子又宣布完成对传感器、互联和无线电源在内的模拟混合信号产品供应商IDT的收购。对此，瑞萨电子株式会社高级副总裁/瑞萨电子中国董事长真冈朋光在CITE 2019的媒体沟通会上告诉雷锋网 (公众号：雷锋网) 等媒体，收购IDT将使瑞萨电子能够提供更为完整的解决方案，扩大包括5G在内的快速增长市场中的业务增长机遇，并有助于在收购完成后提高整体盈利能力。

真冈朋光这样说有其背后的道理。根据瑞萨电子2018年的财报，汽车电子收入占其营收超过50%，产业电子约为30%，通用电子约为20%。汽车领域的市场占有率当然能够让瑞萨电子继续在这一市场保持领先，然而全球汽车市场进入了一个相对平缓的阶段，寻找新的增长市场是瑞萨电子保持竞争力的关键，物联网就是无法错过的市场。

因此， 瑞萨电子的MCU可以在边缘设备中提供所需的算力，收购Intersil后，增强了电源方面的实力，再通过收购IDT加入传感方面的能力，可以让瑞萨电子完成物联网系统的构建，从传感到处理，从模拟到数字，打通物理世界到逻辑世界，参与物联网市场的竞争。

MCU如何AI化？

物联网市场前景广阔，同时近年新一轮的人工智能热潮势不可挡，IoT也变为了AIoT。MCU作为非常成熟的产品，似乎与高算力的AI处理器有些距离，它是否能与AI产生联系？答案是肯定的，瑞萨电子提出的是e-AI（嵌入式人工智能）, 在应用现场或客户端提供实时性的人工智能支持，有效的减少对云端服务器的依赖，大幅度减少系统构建成本和响应时延。使用e-AI技术的方案最早出现在2017年，是基于MCU/MPU以开发环境的方式向客户提供。

至于为何以软件的方式切入AI市场，瑞萨电子中国产业解决方案中心高级总监徐征对雷锋网表示：“这主要是从客户体验的角度考虑，在产品正式投入市场之前， 我们的芯片研发部门进行了很多内部评估，但这些工程样片不会立即投入市场。通常情况下，客户希望在得到正式样片的同时，同步可以得到或下载与之相应的开发环境和开发工具，这样才能直接进行评估。基于瑞萨提供的e-AI开发环境，客户能够更快的加入AI功能，还能将他们的新产品更快的推向市场。”

瑞萨电子中国产业解决方案中心OA&ICT部部长陈建名（左）瑞萨电子中国产业解决方案中心高级总监徐征（右）

一年多后，瑞萨电子发布集成DRP的e-AI方案，性能提升10倍。DRP即动态可配置处理器，陈建名部长表示，DPR并非单独工作，而是需要集成到MCU或MPU中，通过DMA控制器进行数据交换，提升MCU的性能。

陈建名部长进一步解释，DRP可以近似理解为FPGA和GPU的混合体，优点在于它的动态可编程，可以把C语言编译到DRP的硬件中。基于大规模并行阵列可编程处理单元，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，以实现在每个处理器周期内都能在不同数据集上执行不同操作。但与FPGA不同的是，在执行很复杂的算法时，DRP可以将算法切开，像GPU一样并行处理。而且，相比FPGA，DRP的并行处理优点能够通过相对面积比较小的逻辑电路芯片实现快速复杂的算法处理。

至于DRP的算力，陈建名部长表示由于DRP是市场上比较独特的产品，因此无论与哪种类型的芯片进行比较都不太合适。但其效果在实际应用的Benchmark中可以明显感受到，例如在跟踪一个钟摆时，使用主频为500MHz的CPU能看到明显的图像拖尾，但DRP虽然主频仅设定在40MHz (最高值为66MHz)，十倍算力可以实现更快的速度，更低的延时，能进行实时无拖尾的追踪。

徐征补充表示，DRP是把复杂的任务进行切割，不同的任务由不同的单元并行执行，这是其它MCU无法兼顾的，这也让DRP能满足不同的应用场景的需求。

需要指出，瑞萨电子切入AI市场并不是一步到位，而是顺应市场的需求将目标定为每1.5年将DRP的性能提升十倍，经过几代的迭代后实现真正的全功能e-AI。 据陈建名介绍，DRP的目标是能够在物联网终端实现AI的训练和推理，第二代DRP产品主要是针对AI推理，样片将会在今年第四季度提供，第三代将不再单纯是DRP，还会加入AI MAC单元，实现终端的AI训练和推理。

陈建名也同时表示，要最终实现终端的AI训练和推理，除了DRP和MAC单元，也需要性能更强大的MCU。并且，DRP并不会集成到瑞萨电子所有的MCU产品中，而是选择高端的产品进行整合，让客户有多样性的选择。

即便DRP能够满足不同应用市场的需求，但AI算法仍然在不断更新。对于这个挑战，徐征表示除了不断增强DRP的算力满足算法对性能的更高要求，对已经训练好的AI模型也会进行更多的支持。

瑞萨电子从嵌入式到物联网

还值得一提的是，DRP只是瑞萨电子为AI和物联网推出的硬件之一， 未来瑞萨电子还将推出SOTB（Silicon On Thin Buried oxide） ，让瑞萨的超低功耗芯片伴随着e-AI（嵌入式人工智能）在5G、IoT等领域比翼齐飞。关于SOTB技术的更多细节，陈建名表示将在今年公布，雷锋网也会保持关注。

e-AI即将改变终端AI

据悉，瑞萨电子今年是首次参展CITE，值得关注的是在其展台随处可见的正是基于e-AI的多个解决方案，包括基于e-AI的3D手势识别方案、基于RX66T的e-AI电机故障检测方案、DRP用于二维码扫描和实时图像处理方案，以及多个物联网方案。

基于e-AI的3D手势识别方案

徐征也透露，e-AI推出以后，迅速引起了市场和重点客户的积极响应，具体的应用场景为复合增长率在10%左右的智能工厂、智能家居、智能基础设施。但市场是否会出现爆发式的增长还是多种因素的合力作用。

徐征进一步表示， 市场的翻转需要几个合力的共同作用，其中的一个合力，技术必须先走一步，让大家 “听到概念”和“见到demo 演示”，有一个物理的感知和直接的客户体验，另外还有综合的性价比，要跟现有方案的价格差距缩小到一定范围。

对于有业内人士看好智能家居市场可能在今年爆发的看法，徐征也表示，“在智能家居市场，概念已经有了，方案也已经准备好，现在只欠东风，东风就在中国市场 。目前，国家的政策将推动我们智能家居的快速发展，我预测2019年的下半年，2020年和2021年是家电产品的升级换代的过程，智能家居将形成爆发性增长。”

不过，纵观目前e-AI和DRP的应用，都属于视觉AI的范畴，那么对于语音AI，瑞萨电子是否也会单独推出产品？徐征指出：“瑞萨电子目前有语音方案，还需要看市场的反应。目前AI语音控制在国内有许多好的方案，但在这个场景下语音控制如何变成普通消费者的日常操作习惯，还有待市场的确认。而人脸识别对可靠性和精度都有一些要求，能更好发挥DRP的作用。”

雷锋网认为，半导体市场可能在今年下半年开始回暖，AI技术也会更加成熟，这为AI芯片和AI应用的爆发打下了基础。 作为全球顶级的MCU玩家，瑞萨电子的物联网以及AI策略将不仅会促进整个MCU行业的改变，e-AI未来也将改变终端AI市场，带来市场竞争的同时提升嵌入式终端产品的AI性能。 DRP的推出大大提升了MCU的性能，让嵌入式产品也能够在终端实现AI训练和推理，减少对云计算需求的同时也能够降低AI普及的成本，进一步改变边缘端AI的市场。当然，价格的下降将成为关键因素。

雷锋网小结

在半导体市场整体不景气的背景下，身处这一市场的厂商都需要面对市场需求疲软的现实，此时瑞萨电子产能的调整受到了非常大的关注，这是让瑞萨电子没有预料到的。此时，外界更需要理性看待，不必夸大在半导体大环境下厂商们做出的调整。

更应该关注的是，2015年开始MCU厂商开始布局物联网，收购让瑞萨电子能够构建一整套的物联网方案。在AI大热的当下，瑞萨电子适时的推出DRP，并希望借助e-AI技术增强设备端智能化，用超低功耗技术支持万物互联，对于这位顶级MCU玩家而言，先准备好技术显然是正确的行动，下一步，需要静待市场的爆发，最终改变终端AI以及物联网市场。

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