01
HBM引發(fā)內(nèi)存技術(shù)周期變革
隨著人工智能的迅猛發(fā)展,高帶寬內(nèi)存(HBM)技術(shù)的演進(jìn)正在不斷加速,深刻改變著內(nèi)存技術(shù)的發(fā)展周期。
人工智能驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),這直接導(dǎo)致了HBM采用量的激增。不過,HBM目前仍屬于高端內(nèi)存技術(shù),實(shí)現(xiàn)起來具有一定難度。并且,隨著NVIDIA加快GPU的開發(fā)步伐,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的更新難以跟上其節(jié)奏。因此,定制化對(duì)于HBM能否在GPU和加速器廣泛應(yīng)用的浪潮中持續(xù)受益至關(guān)重要。
根據(jù)市場(chǎng)研究公司Dell'Oro Group的報(bào)告,受人工智能持續(xù)擴(kuò)張的影響,服務(wù)器和存儲(chǔ)組件市場(chǎng)對(duì)HBM、加速器和網(wǎng)絡(luò)接口卡(NiC)的需求大幅增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)在2025年第一季度,該市場(chǎng)將同比增長(zhǎng)62%。Dell'Oro研究總監(jiān)Baron Fung指出,NVIDIA的Blackwell GPU以及各大云服務(wù)提供商部署的定制加速器,正在有力推動(dòng)AI加速器市場(chǎng)的發(fā)展。
從市場(chǎng)份額來看,在HBM市場(chǎng)中,SK海力士以64%的銷售份額占據(jù)首位,緊隨其后的是三星電子和美光科技。Fung表示,自2022年起,由于訓(xùn)練專用GPU的增加以及AI服務(wù)器和加速器的廣泛應(yīng)用,HBM的采用規(guī)模開始大幅擴(kuò)大。過去幾年間,AI服務(wù)器銷售額在整個(gè)市場(chǎng)中的占比從20%提升至約60%,這推動(dòng)了GPU性能和HBM容量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。然而,這種增長(zhǎng)也給HBM的供應(yīng)帶來了巨大壓力,供應(yīng)商至少需要提前一年進(jìn)行預(yù)訂。
在供應(yīng)商方面,三星在滿足HBM芯片供應(yīng)需求上遇到困難,這使得SK海力士和美光獲得了發(fā)展機(jī)會(huì)。美光計(jì)劃于2026年開始大規(guī)模生產(chǎn)具有2048位接口的下一代HBM(HBM4),并在未來幾年推出“HBM4E”,提供可定制的基礎(chǔ)芯片選項(xiàng)。美光還表示,其HBM收入在2025財(cái)年第三季度將環(huán)比增長(zhǎng)約50%,年化營(yíng)收將達(dá)到60億美元。
同時(shí),關(guān)稅帶來的不確定性增加了供應(yīng)鏈的復(fù)雜性,進(jìn)而影響到HBM的價(jià)格。對(duì)于高性能計(jì)算(HPC)需求而言,雖然HBM有一些替代方案,如廉價(jià)GPU使用的GDDR、用于訓(xùn)練模型存儲(chǔ)的低延遲DRAM和SSD等,但為了實(shí)現(xiàn)性能和低延遲,HBM仍然至關(guān)重要。
在技術(shù)更新速度上,GPU供應(yīng)商將新技術(shù)發(fā)布頻率加快至每年,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)的典型刷新周期。Advantest總監(jiān)兼內(nèi)存產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理Jin Yokoyama表示,傳統(tǒng)內(nèi)存技術(shù)的轉(zhuǎn)型通常需要四到五年,而HBM每?jī)傻絻赡臧刖蜁?huì)更新?lián)Q代,其晶圓產(chǎn)量增長(zhǎng)速度甚至超過了DDR5等現(xiàn)有DRAM。這種快速演變給測(cè)試設(shè)備制造商帶來了重大挑戰(zhàn),他們必須跟上更快的產(chǎn)品周期和日益復(fù)雜的設(shè)計(jì)要求。
此外,AI/SoC(片上系統(tǒng))用例越來越多地采用定制實(shí)現(xiàn),這進(jìn)一步增加了HBM測(cè)試的復(fù)雜性。隨著HBM4的到來,SoC制造商和超大規(guī)模計(jì)算廠商需要定制化的HBM功能,并進(jìn)行優(yōu)化以匹配其自有AI ASIC或定制SoC,從而實(shí)現(xiàn)性能。現(xiàn)在,越來越多的邏輯/控制器功能被直接內(nèi)置到HBM基礎(chǔ)邏輯芯片中,基礎(chǔ)邏輯芯片的制造也轉(zhuǎn)向采用先進(jìn)3nm/5nm工藝的代工廠,這需要更先進(jìn)、更靈活的測(cè)試流程。
Marvell Technology產(chǎn)品營(yíng)銷總監(jiān)Khurram Malik指出,來自機(jī)器人、傳感器和其他物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備的數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),正在打破HBM傳統(tǒng)的線性發(fā)展模式。JEDEC發(fā)布HBM3規(guī)范不到三年,HBM4E就已上市。Marvell正與主要HBM供應(yīng)商合作開發(fā)定制HBM計(jì)算架構(gòu),該架構(gòu)將于2024年下半年發(fā)布,將集成先進(jìn)的2.5D封裝技術(shù)和定制接口,支持為AI加速器(xPU)設(shè)計(jì)專門定制的HBM系統(tǒng)。
然而,HBM5面臨著架構(gòu)復(fù)雜的挑戰(zhàn),包括內(nèi)存和控制器布局等方面,這給標(biāo)準(zhǔn)化和普及帶來了困難。對(duì)于設(shè)計(jì)下一代AI和計(jì)算硬件解決方案的客戶來說,在高內(nèi)存帶寬和更高容量之間取得平衡至關(guān)重要。Marvell的定制HBM架構(gòu)可將內(nèi)存容量提升33%,計(jì)算空間擴(kuò)展高達(dá)25%,并將內(nèi)存接口功耗降低70%,對(duì)于現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心運(yùn)行AI工作負(fù)載具有重要意義。該架構(gòu)與JEDEC標(biāo)準(zhǔn)無關(guān),需要新的控制器、可定制的物理接口、新的芯片間接口以及改進(jìn)的基于HBM的芯片。Malik還表示,超大規(guī)模計(jì)算廠商和像NVIDIA這樣的GPU制造商更關(guān)注帶寬和計(jì)算需求,利用自有HBM架構(gòu)加速創(chuàng)新,往往領(lǐng)先于更新緩慢的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。
02
Q2 DRAM營(yíng)收季增17.1%,SK海力士市場(chǎng)份額再提升
TrendForce集邦咨詢發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2025年第二季DRAM產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),整體營(yíng)收顯著增長(zhǎng),各主要供應(yīng)商表現(xiàn)各異,市場(chǎng)格局也發(fā)生了一定變化。
第二季DRAM產(chǎn)業(yè)整體情況
2025年第二季,DRAM產(chǎn)業(yè)整體營(yíng)收達(dá)到316.3億美元,較上一季增長(zhǎng)了17.1%。這主要得益于一般型DRAM(Conventional DRAM)合約價(jià)的上漲、出貨量的顯著增加,以及HBM出貨規(guī)模的擴(kuò)張。隨著PC OEM、智能手機(jī)、CSP業(yè)者采購(gòu)動(dòng)能的增強(qiáng),DRAM原廠庫(kù)存加速去化,多數(shù)產(chǎn)品的合約價(jià)止跌回升,平均銷售單價(jià)(ASP)也隨之上升。
主要供應(yīng)商營(yíng)收表現(xiàn)
SK海力士:雖然相對(duì)低價(jià)的DDR4出貨比重有所提升,抑制了整體ASP的成長(zhǎng)幅度,但位元出貨量?jī)?yōu)于目標(biāo)計(jì)劃。其營(yíng)收接近122.3億美元,季增25.8%,市占率上升至38.7%,蟬聯(lián)第一名。
三星:第二季在售價(jià)和位元出貨量上均有小幅增加,營(yíng)收達(dá)到103.5億美元,增長(zhǎng)了13.7%,不過市占率微幅下滑至32.7%,第二。
美光:出貨量明顯季增,但ASP因DDR4出貨比重增加而季減,營(yíng)收為69.5億美元,季增5.7%,市占率下降至22%,第三。
南亞科、華邦電子與力積電:這三家企業(yè)第二季營(yíng)收大幅成長(zhǎng),主要是因?yàn)槠涑墒熘瞥坍a(chǎn)品填補(bǔ)了前三大業(yè)者轉(zhuǎn)換制程后留下的市場(chǎng)空白。南亞科得益于PC OEM和Consumer大客戶的積極補(bǔ)貨,出貨量大幅季增,盡管ASP下跌,但營(yíng)收仍強(qiáng)勁增長(zhǎng)56%,達(dá)到約3.4億美元。華邦電子出貨量明顯季增,在ASP持平的情況下,營(yíng)收季增24.9%,達(dá)到1.8億美元。力積電在客戶積極補(bǔ)貨的推動(dòng)下,營(yíng)收季增達(dá)86.4%,成長(zhǎng)至2000萬(wàn)美元(其營(yíng)收計(jì)算僅包含自身生產(chǎn)的Consumer DRAM產(chǎn)品,不包含DRAM代工業(yè)務(wù))。若加計(jì)代工部分,由于客戶采購(gòu)動(dòng)能回溫,其營(yíng)收季減幅度收斂至2.9%。
HBM市場(chǎng)情況
據(jù)韓國(guó)媒體預(yù)測(cè),SK海力士預(yù)計(jì)至少到2027年將占據(jù)全球高帶寬內(nèi)存(HBM)市場(chǎng)一半以上的份額,鞏固其作為Nvidia供應(yīng)商的地位。摩根大通報(bào)告預(yù)測(cè),2025年SK海力士將占據(jù)HBM市場(chǎng)56%的份額,三星電子和美光科技分別占26%和18%。摩根士丹利估計(jì),2025年Nvidia將占全球HBM需求的70%以上,這將進(jìn)一步鞏固SK海力士的主導(dǎo)地位。不過,三星和美光正在競(jìng)相從2026年開始推進(jìn)第六代HBM(HBM4),競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。但SK海力士有望憑借與Nvidia多年建立的技術(shù)合作和信任捍衛(wèi)其領(lǐng)先地位。
SK海力士的其他發(fā)展
SK海力士不僅在HBM市場(chǎng)表現(xiàn)出色,還在更廣泛的內(nèi)存市場(chǎng)積極布局。該公司基于先進(jìn)的1c DRAM工藝成功開發(fā)出LPDDR5X,有望改善散熱和能源效率,預(yù)計(jì)將產(chǎn)生巨大需求。此外,SK海力士宣布量產(chǎn)321層四級(jí)單元(QLC)NAND,成為業(yè)內(nèi)突破300層大關(guān)的公司,市場(chǎng)預(yù)測(cè)其NAND營(yíng)收和市場(chǎng)份額將大幅增長(zhǎng)。同時(shí),SK海力士還開始使用高K環(huán)氧模塑料(EMC)供應(yīng)耐高溫的移動(dòng)DRAM,該材料可將DRAM的散熱性能提升3.5倍,將垂直傳導(dǎo)路徑上的熱阻降低47%,有望使高功耗的人工智能智能手機(jī)受益。
DDR4市場(chǎng)情況
內(nèi)存現(xiàn)貨價(jià)格在2025年第二季度飆升后,一直穩(wěn)定在高位。DDR4供應(yīng)仍然緊張,但熱潮有所緩和,市場(chǎng)交易恢復(fù)正常。行業(yè)分析師預(yù)計(jì),由于主要內(nèi)存供應(yīng)商庫(kù)存較低,DDR4合約價(jià)格將在年底前持續(xù)上漲。DDR4 16Gb(2Gx8)在7月低迷后,8月中旬反彈,一個(gè)月內(nèi)上漲近7%;DDR5 16Gb價(jià)格下跌約3%,兩者價(jià)格差距擴(kuò)大至約50%;DDR4 8Gb(1Gx8)價(jià)格連續(xù)第二個(gè)月下跌3%。DDR3 4GB延續(xù)了7月近20%的漲幅,8月又上漲了13%,主要是由于停產(chǎn)引發(fā)的恐慌性和囤貨,以及南亞科技和華邦電子專注于DDR4,未擴(kuò)大DDR3產(chǎn)量,導(dǎo)致庫(kù)存消耗和價(jià)格上漲壓力增大。
03
國(guó)家數(shù)據(jù)局“數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)典型”發(fā)布
國(guó)家數(shù)據(jù)局在2025中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施主題交流活動(dòng)上正式發(fā)布“數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)典型”。由北京市政務(wù)服務(wù)和數(shù)據(jù)管理局推薦,下一代互聯(lián)網(wǎng)國(guó)家工程中心申報(bào)的“醫(yī)療數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)踐賦能國(guó)際醫(yī)療協(xié)作與高質(zhì)量發(fā)展”項(xiàng)目入選并在數(shù)博會(huì)上集中展示,成為推動(dòng)跨域跨境數(shù)據(jù)流通的重要實(shí)踐,為國(guó)家數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供有益參考。
為深入貫徹黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于“建設(shè)和運(yùn)營(yíng)國(guó)家數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施,促進(jìn)數(shù)據(jù)共享”的決策部署,落實(shí)《國(guó)家數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指引》工作部署,總結(jié)各行業(yè)、各地區(qū)在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施方面的建設(shè)運(yùn)營(yíng)成效,國(guó)家數(shù)據(jù)局組織征集遴選數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)典型,經(jīng)過學(xué)者書面盲審、企業(yè)視頻答辯,從251個(gè)中共遴選出56個(gè)。
“醫(yī)療數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)踐賦能國(guó)際醫(yī)療協(xié)作與高質(zhì)量發(fā)展”項(xiàng)目面向區(qū)域醫(yī)療資源分布不均、跨境診療信息割裂及科研協(xié)同受阻等問題,以構(gòu)建安全、高效、可信賴的跨境數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施為目標(biāo),建設(shè)醫(yī)療跨境數(shù)據(jù)空間,賦能國(guó)際醫(yī)療協(xié)作與高質(zhì)量發(fā)展。通過集成IPv6、數(shù)據(jù)空間等先進(jìn)技術(shù),將管理機(jī)制和規(guī)則體系以工程化、自動(dòng)化的方式實(shí)現(xiàn),為醫(yī)療數(shù)據(jù)打造高效、安全的數(shù)據(jù)流通底座,促進(jìn)區(qū)域內(nèi)醫(yī)療協(xié)同、資源共享與創(chuàng)新發(fā)展。整套解決方案和管理機(jī)制已立項(xiàng)IEEE P1988跨境數(shù)據(jù)空間國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),為全球數(shù)據(jù)跨境流通提供參考。
在建設(shè)路徑上,項(xiàng)目形成三大亮點(diǎn):
一是基于IPv6和數(shù)據(jù)空間等技術(shù)構(gòu)建跨境數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施體系?;贗Pv6提供的海量地址,整合SRv6等技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)層構(gòu)建跨域、跨境的邏輯數(shù)據(jù)專網(wǎng),對(duì)接入的高敏感醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)、分級(jí)分類、溯源與阻斷等關(guān)鍵功能;其上構(gòu)筑的數(shù)據(jù)空間,以數(shù)字合約與使用控制技術(shù),保障診療、科研、養(yǎng)老等場(chǎng)景數(shù)據(jù)的可控可共享;融合區(qū)塊鏈、數(shù)據(jù)沙箱和隱私計(jì)算技術(shù)提供全生命周期的存證、溯源、數(shù)據(jù)保護(hù)等能力,保障醫(yī)療數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)空間內(nèi)的高效、安全流通。
二是打造規(guī)則內(nèi)嵌的數(shù)據(jù)跨境流通管理機(jī)制,以技術(shù)手段保障規(guī)則和管理制度的實(shí)施。依托數(shù)字合約與數(shù)據(jù)使用控制技術(shù)將多個(gè)區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)跨境法律及制度規(guī)定以工程化、自動(dòng)化的方式實(shí)現(xiàn),進(jìn)行實(shí)時(shí)自檢和合規(guī)策略執(zhí)行,保障醫(yī)療數(shù)據(jù)的合規(guī)跨境傳輸。同時(shí)形成一整套管理方案,在本套數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)通過數(shù)據(jù)提供方規(guī)定的數(shù)據(jù)使用控制策略,建立醫(yī)療數(shù)據(jù)分級(jí)授權(quán)機(jī)制,對(duì)身份信息、檢測(cè)參數(shù)等數(shù)十種不同數(shù)據(jù)的訪問、使用等操作實(shí)施管控,在保障數(shù)據(jù)自主權(quán)的同時(shí),有效促進(jìn)流通共享與價(jià)值提升。
三是推進(jìn)面向診療、養(yǎng)老、科研等醫(yī)療行業(yè)典型場(chǎng)景的跨境數(shù)據(jù)空間服務(wù)平臺(tái)建設(shè)。通過在數(shù)據(jù)流通底座上構(gòu)建服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)多家醫(yī)院電子病歷跨境互認(rèn)和遠(yuǎn)程會(huì)診等功能,傳輸超500TB的高質(zhì)量診療數(shù)據(jù),顯著減少跨境診療信息割裂導(dǎo)致的重復(fù)檢查并縮短就診時(shí)間;養(yǎng)老層面,在粵港澳大灣區(qū)整合養(yǎng)老院、社區(qū)服務(wù)等數(shù)十種關(guān)鍵數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)健康檔案自動(dòng)同步、智能化關(guān)懷與異地養(yǎng)老,解決兩岸三地醫(yī)療資源分布不均,滿足港澳養(yǎng)老需求;科研方面,聯(lián)合6所粵港澳高校和在京科研機(jī)構(gòu)共建跨境AI模型微調(diào)平臺(tái),傳輸、融合肝病等多源異構(gòu)??茢?shù)據(jù),降低50%科研成本,提升科研協(xié)同效率與成果轉(zhuǎn)化。
未來,下一代互聯(lián)網(wǎng)國(guó)家工程中心將進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用場(chǎng)景與技術(shù)的更新迭代,帶動(dòng)形成高效、安全、合規(guī)的跨域跨境數(shù)據(jù)流通生態(tài),為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能。
04
MCU大腦“整花活”,工業(yè)機(jī)器人迭代方向漸明
多家機(jī)器人企業(yè)發(fā)布產(chǎn)品動(dòng)態(tài)預(yù)告:8月29日,新時(shí)達(dá)在回復(fù)投資者提問時(shí)表示,公司計(jì)劃于9月推出具身智能焊接方案,可廣泛應(yīng)用于船舶、鋼結(jié)構(gòu)、塔角、工程機(jī)械等多個(gè)行業(yè);8月25日,湖北宜昌青葵機(jī)器人科技有限公司董事長(zhǎng)陳南江在公開報(bào)道中介紹,公司生產(chǎn)的無間斷全流程有機(jī)合成機(jī)器人將于9月底完成調(diào)試,發(fā)往新加坡科技研究局……
具身智能等技術(shù)的加持正使工業(yè)機(jī)器人正越來越“聰明”。而在看不到的地方,作為機(jī)器人控制“大腦”的MCU,正承載著越來越高的計(jì)算需求。
用于汽車產(chǎn)線的機(jī)器人手臂
腦力更“AI”
“當(dāng)工業(yè)機(jī)器人加入具身智能新形態(tài),就從只有固定軌跡的執(zhí)行器升級(jí)成為可自主感知、推理、執(zhí)行的綜合體?!比鹚_電子嵌入式處理器事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān)沈清在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示。機(jī)器人不再只能單純地執(zhí)行編輯好的工作流程,還能像人一樣自主感知環(huán)境、做出判斷。這一智能化程度的提升意味著,機(jī)器人完成任務(wù)過程中需要處理的信息量爆炸式增長(zhǎng)。
具身智能機(jī)器人要像人一樣運(yùn)行,就不能只有“手”會(huì)操作,還得具備“眼”和“腦”,能感知和運(yùn)算。沈清舉了個(gè)例子,一只具備7個(gè)自由度的具身智能機(jī)械臂的運(yùn)行,需要至少2路視覺信號(hào)、12軸編碼器,同步6路力矩傳感器信號(hào),并操縱7個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)軸。這樣一只機(jī)械臂單次任務(wù)運(yùn)行需要處理的原始數(shù)據(jù)量非常大,而且整個(gè)感知、推理、執(zhí)行的閉環(huán)要控制在5毫秒以內(nèi),抖動(dòng)幅度不超過50微妙。且整個(gè)過程的所有數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算過程都要在端側(cè)甚至是一個(gè)芯片上完成,否則會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)帶來巨大的帶寬和功耗壓力。
面對(duì)機(jī)器人功能要求的爆發(fā)式增長(zhǎng),在工業(yè)機(jī)器人中充當(dāng)“大腦”的MCU,得具備更強(qiáng)的處理能力和機(jī)器學(xué)習(xí)能力才能“接得住招”。
沈清表示,瑞薩建設(shè)了AI生態(tài)系統(tǒng)用以應(yīng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人日益增長(zhǎng)的AI需求,其中包括能夠承載AI應(yīng)用的底層硬件CPU、MPU及不同的AI加速引擎,能夠支撐100多個(gè)應(yīng)用的軟件堆棧和預(yù)訓(xùn)練庫(kù),具備信號(hào)處理、異常檢測(cè)、語(yǔ)音命令識(shí)別、圖像分類、目標(biāo)檢測(cè)等不同功能的模型化部署工具。
芯科科技產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理Chad Steider稱,在AI技術(shù)驅(qū)動(dòng)和制造業(yè)升級(jí)改造的背景下,下游客戶對(duì)MCU的性能提出了更高要求。他們期望新的工業(yè)MCU能夠融合AI、具備無線傳輸功能和更高的安全性。例如,邊緣計(jì)算需求推動(dòng)AI與MCU深度結(jié)合并用于圖像識(shí)別、語(yǔ)音處理等場(chǎng)景。
集成度要求再升級(jí)
在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),生產(chǎn)流程管理、制造現(xiàn)場(chǎng)管理和設(shè)備維護(hù)等場(chǎng)景都需要采用MCU控制與AI及邊緣計(jì)算融合的模式。Chad Steider表示:“這需要在MCU中進(jìn)一步集成AI加速單元,擴(kuò)大片上存儲(chǔ)的容量和通用接口(GPIO)數(shù)量,以提升用于制造和智慧城市等許多場(chǎng)景的邊緣計(jì)算能力,高效地實(shí)現(xiàn)本地實(shí)時(shí)控制和小模型推理?!彼硎?,這種集成已經(jīng)在智能安防、工業(yè)檢測(cè)等場(chǎng)景中得到驗(yàn)證,無需依賴云端即可快速完成圖像識(shí)別、聲音處理和設(shè)備及環(huán)境異常監(jiān)測(cè)等任務(wù),不僅降低對(duì)云端的依賴,還能提升響應(yīng)速度并節(jié)省成本。
多模態(tài)感知,也是具身智能工業(yè)機(jī)器人正在經(jīng)歷的技術(shù)革命。為了實(shí)現(xiàn)自主判斷與行動(dòng),機(jī)器人需要實(shí)現(xiàn)視覺、力覺、溫度、位置等復(fù)雜的傳感信息捕捉。這樣的結(jié)果是,同一款機(jī)器人能夠通過信息獲取與機(jī)器學(xué)習(xí),從只能服務(wù)于單純場(chǎng)景,向能夠同時(shí)滿足不同場(chǎng)景、多樣化任務(wù)轉(zhuǎn)型。這樣一來,工業(yè)機(jī)器人任務(wù)負(fù)載轉(zhuǎn)換的靈活性增強(qiáng)。但這樣一款能夠在不同場(chǎng)景下復(fù)用的機(jī)器人,需要處理的信號(hào)通路數(shù)量,尤其是傳感器掛載數(shù)量將急劇增長(zhǎng)。
沈清表示:“原先沒有搭載傳感器,或者只搭載一兩個(gè)傳感器的設(shè)備,現(xiàn)在需要搭載的傳感器數(shù)量一下子激增到十幾個(gè)甚至幾十個(gè)。數(shù)據(jù)采樣率也從K赫茲級(jí)別提升到了兆赫茲級(jí)別?!?/span>
她說,多模態(tài)感知要求MCU的接口要足夠豐富,不僅要支持EtherCAT(以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng))、CAN FD(升級(jí)版CAN總線)、TSN(一種基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系),同時(shí)還需具備專用的編碼器接口、高精度ADC、硬件濾波器等等,以應(yīng)對(duì)激增的傳感數(shù)據(jù)處理需求。
高競(jìng)爭(zhēng)力MCU具備三點(diǎn)特征
在經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)期的去庫(kù)存調(diào)整后,工業(yè)MCU市場(chǎng)正在重回增長(zhǎng)區(qū)間。智慧工廠建設(shè)和老舊工廠的數(shù)智化轉(zhuǎn)型,為工業(yè)機(jī)器人及工業(yè)MCU市場(chǎng)帶來創(chuàng)新活力。沈清表示:“我們能夠非常清晰地感受到,國(guó)內(nèi)外客戶都在積極地?fù)肀I技術(shù),提升工廠運(yùn)營(yíng)效率。這種智慧工廠的建設(shè)是包括硬件層在內(nèi)的一整套系統(tǒng)工程?!?/span>
Chad Steider表示,隨著制造業(yè)向高端化、智能化、可持續(xù)和人性化方向發(fā)展,工業(yè)制造的各個(gè)環(huán)節(jié)都將引入更多的傳感器和執(zhí)行器,對(duì)工業(yè)MCU的需求量也將不斷增加。
在AI技術(shù)驅(qū)動(dòng)、制造業(yè)升級(jí)改造的趨勢(shì)下,滿足以下四類要求的MCU將在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持旺盛需求:
其一,支持邊緣AI推理。邊緣AI推理市場(chǎng)容量正在快速增長(zhǎng)。先進(jìn)的邊緣AI處理器能夠在本地獨(dú)立做出關(guān)鍵決策,無需依賴云端,從而能夠提升響應(yīng)速度,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)且降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。
其二,高能效,低能耗。在邊緣部署電池供電、能源供給受限的場(chǎng)景中,低功耗產(chǎn)品具有更高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;尤其是AI功能部署使得邊緣算力需求提高,更需要處理器能夠支持低功耗。
其三,高安全性、可靠性。在數(shù)據(jù)安全方面,需要MCU具備硬件級(jí)安全模塊,集成加密引擎;在功能安全方面,需要滿足ICE61508工業(yè)功能安全規(guī)范。
其四,支持高效的實(shí)時(shí)決策。工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高,要求數(shù)據(jù)處理能夠?qū)崿F(xiàn)更快的響應(yīng)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),便捷的方法是將決策過程移至更接近數(shù)據(jù)收集的地方。這意味著MCU不僅要負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù),還必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將結(jié)果傳輸給整個(gè)系統(tǒng)。
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