本帖最后由 STM新闻官 于 2025-1-24 13:22 编辑
2024年12月12日，STM32 全球线上峰会隆重举行。在主题演讲环节中，全球科技创新领袖和意法半导体专家围绕嵌入式人工智能共同发表了精彩洞见，并发布了重磅新品STM32N6。
边缘AI、无线连接和软件生态系统是本次峰会三大重要关键词。它们是云连接智能边缘的基础资产，也是行业为了让数十亿台物联网设备变得更加自主互连所必须攻克的难关。一起来听听行业专家们如何诠释他们的真知灼见和发展战略。
边缘AI崛起，催生全新应用以往，AI一直是各大数据中心的专用技术，近些年来逐渐进入智能手机和客户端PC等边缘设备。目前行业正处于AI技术的最终部署阶段，利用微型边缘设备的数十亿个节点和终端来实现AI的感知和执行。微型边缘AI技术拥有诸多优势，包括实现微秒级延迟、更小的数据传输负荷，以及显著提升的安全性和隐私保护。
过去3年里，ST一直在强调这项技术的重要性，并努力扩大微型AI边缘市场的规模。如今，ST对这项技术市场发展前景的预判正演变成现实。相关预测结果显示，从2023年到2030年，TinyML微控制器市场的年增长率将超过100%。硬件加速MCU的市场规模将达到25亿美元左右，在整个MCU市场中的占比将由目前的接近0%提升至大约10%。
这种增长与目前ST边缘AI工具链的使用情况高度吻合。2024年前9个月，通过ST 边缘AI软件工具启动的企业新项目已超过51,000个，接近去年的三倍。
边缘AI应用具体用例大致分为三种，既包括目前的主流应用，也涵盖了未来的发展方向。
用例一：提升现有产品或应用的使用体验。这是意法半导体丰富的STM32产品组合以及相关软件工具目前的主要用途之一。在此类用例中，MCU除了需要完成常规工作，还需要执行异常检测或预测性维护等应用任务。此类用例可完全由软件提供支持，且不需要在MCU中执行任何AI硬件加速。
用例二：以MCU的成本和功耗水平实现目前使用MPU或应用处理器技术开发的产品或应用。此类用例能够有效降低设备的BOM成本和能耗，加速设备的普及。
用例三：实现前所未有的崭新应用，利用创新技术将目前需要在云端运行的应用移至边缘，从而提升应用安全性并节省运营成本。目前，ST正在与一些客户进行这类应用的开发。
ST制定发展战略的目的正是为了满足这三种用例的需求。几年前，ST利用关键技术资产自研AI加速器技术，在STM32N6产品中搭载了第一代Neural-ART加速器。
STM32N6诞生，嵌入式系统迈入新纪元
作为本次峰会推出的重磅新品，STM32N6是意法半导体最新研发的突破性旗舰MCU，首款专为边缘AI设计的STM32产品。它实现了两个里程碑式的成就：
ST首款搭载Neural-ART加速器的微控制器。Neural-ART加速器是意法半导体的定制化神经处理引擎，简称NPU，其机器学习性能是高端STM32 MCU的600倍，比意法半导体第一代微处理器性能高25倍。
意法半导体迄今为止功能最强大的STM32 MCU — STM32N6，配有运行频率高达800 MHz的Cortex-M55处理器、高速存储器接口、STM32系列有史以来最大容量的RAM，内置高级图形功能、强大的图像信号处理器以及H.264编码器，这样的功能和配置在整个通用MCU领域也实属罕见。
STM32N6标志着嵌入式系统迈入新纪元，由此带来的边缘AI技术普及将催生出更多全新应用。关注AI行业发展历程的人们，一定会记得属于AI硬件的两个重大时刻：
2016年，NVDIA Pascal开启了GPU在AI领域的应用之路；
2017年，苹果推出了首款具有AI加速功能的应用处理器A11 Bionic。
ST希望STM32N6的问世能够成为AI硬件发展史上的第三个重大时刻。
行业目前正处于实现MCU AI硬件加速的早期阶段。预计未来5年内，微型边缘应用的AI计算性能将增长50到100倍。ST制定了Neural-ART加速器的发展路线，为越来越多的AI硬件加速STM32产品提供支持。
在STM32N6正式发布之前，ST已与50多个早期用户展开合作，利用STM32N6实现了全新的应用与产品创新。比如，在车队管理和被盗车辆追回解决方案中，STM32N6内置的Neural-ART通过车内快速高效的AI推理能够向驾驶员发出实时语音警告，预防潜在事故的发生。在新一代带有摄像头的超轻量级AR眼镜中，STM32N6作为主控芯片，以通用MCU的功耗和成本带来了MPU级的AI性能，优异的图形和多媒体性能实现了超轻重量、紧凑外形、持久续航以及丰富炫酷的AR功能。
此外，创新用例还包括用于掉落检测的智能消费类可穿戴设备，用于视觉缺陷检测的计算机视觉 (CV) 系统，通过心率或脑电波传感器测量人体健康状况和疲劳程度的便携医疗设备，智能车库门解决方案，利用AI设备检测电力线故障等等。在这些应用中，合作伙伴基于STM32N6构建出高性能、低功耗、高性价比的边缘AI解决方案，让更多更智能、更高效的产品快速推向市场。
打造无线连接生态，满足未来连接需求
边缘AI是实现感知、自主推断、智能执行和自动连接等云连接智能边缘功能的关键因素。无线连接技术同样与边缘AI密切相关。2024年，意法半导体推出了许多关键的STM32无线产品和计划，以促进Matter、低功耗蓝牙、NFC和其他协议的应用：
STM32WBA5，首款多协议STM32WBA，支持Thread、ZigBee和低功耗蓝牙5.4 BLE，包括BLE音频；
STM32WB0，通过削减材料清单和提供电子货架标签功能，使蓝牙应用变得更加方便；STM32WL5M，首款通过LoRaWAN认证的意法半导体模块；
STM32WL3，首款配备超低功耗射频的sub-GHz无线微控制器，可用于智能表计等应用。
意法半导体还发布了首款经Matter认证的扩展软件 X-CUBE-MATTER。
最近，ST与高通合作推出了WiFi6/BLE/Thread三合一组合解决方案——ST67W611M1模块，将ST先进的微控制器平台和高通一流的无线连接技术相融合，并针对STM32生态系统进行优化，可创建功能丰富的互连应用。模块内置先进的硬件安全性，配备硬件加密加速器，达到PSA认证1级保护，能够轻松与任何STM32 MCU集成，支持通过Wi-Fi实现Matter协议，为未来的连接需求奠定基础。
ST还和Amazon在Amazon Sidewalk项目中展开合作。首批正式支持Amazon Sidewalk网络通信的STM32微控制器包括STM32WL55和STM32WBA5。ST支持BLE的MCU提供设备与Sidewalk网络的连接，而支持LoRaWAN的STM32 MCU则可实现长距离通信，将数据传输至AWS云端。
全方位升级STM32生态，助力边缘 AI 开发
丰富强大的生态是STM32产品战略的有机组成。ST拥有发展迅速、互动活跃的MCU技术社区，每月独立访客的数量已超50万，社区访客数量的年同比增长幅度超过40%，客户满意度超过80%。过去12个月里，STM32生态系统共出现120万名活跃的开发用户，与2022年相比增长50%，2024年同比增长幅度超过30%。
为帮助边缘AI开发人员加速开发，意法半导体推出了ST Edge AI Suite边缘AI套件，这是一套全面的免费软件工具库，提供了完整的软件生态系统和边缘AI在线开发工具链，支持从模型选型、模型预训练与微调到针对不同的STM32硬件的优化测试。工具链主要包括：STM32 Model Zoo预训练机器学习模型集合，ST Edge AI Developer Cloud边缘AI开发者云在线平台，STM32Cube.AI（AI模型优化器），以及NanoEdge AI Studio。
除AI工具外，ST还通过STM32Cube生态系统提供了专为STM32设计的强大的开发环境和完整的嵌入式开发人员工具集。在本次峰会上，ST发布了STM32Cube工具（STM32CubeMX和STM32CubeIDE）和软件包的新版本，其中包含了开始STM32N6开发所需的所有资源。ST还为STM32CubeIDE和STM32CubeMX增加了对CMake支持，并引入Visual Studio Code，为开发项目带来了更高的灵活性和可移植性。
ST还加强了与众多硬件和软件合作伙伴的合作，同时不断努力融入应用范围更广泛的生态系统。例如，开发人员可将STM32Cube.AI与NVIDIA TAO工具包和AWS STM32边缘机器学习加速器搭配使用，或在Hugging Face上试用Model Zoo。
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