酷芯：从专用无线图传芯片到边缘AI SoC

在5月17日由芯原主办的“第十四届松山湖中国IC创新高峰论坛”上，合肥酷芯微电子有限公司联合创始人兼首席技术官沈泊发布了其最新研发的具备功能安全的第三代12纳米AI SoC —— AR94系列。

沈泊首先回顾了酷芯自2011年创建以来，始终专注于机器人行业创新解决方案的历史。他提到，凭借与大疆科技的战略合作，他们成功定义了新的无线图传标准，促使酷芯在无人机图传领域取得重大突破，成为全球首家实现无线图传距离超过5公里的企业。随后，公司又相继推出了一系列射频无线数传新品。

然而，随着机器人技术的进步，酷芯认识到仅提供优质图像传输已无法满足市场需求。因此，自2014年起，公司加大对机器人感知和智能计算技术的研发力度，形成了以智能传输为主导的三大核心技术。2017年，酷芯推出了第一代28纳米AI SoC AR92系列；2021年，推出了第二代车规级22纳米AI SoC；如今，公司正式推出了第三代满足功能安全的12纳米AI SoC AR94系列。

由于机器人形态和应用多样化，对主控芯片的需求各不相同，但普遍要求丰富的传感器接口、强大的数据处理能力和AI算力、较低的系统功耗以及高性价比。为此，酷芯专门研发了针对机器人应用的智能SoC。

这款SoC具备六大优势，包括高性能CPU、高算力NPU、强大的CV处理能力、多光谱感知能力、低功耗和宽压输入。其中，异构处理架构包含4个2.4GHz 64位CPU、8TOPS NPU、600MHz MCU以及1.2GHz DSP，DMIPS高达2万以上。

值得注意的是，酷芯微的NPU为100%自主研发，能效比达到12TOPS/W，支持动态DDR带宽压缩，在功耗、量化精度、利用率、DDR占用量、网络适配性等方面均优于第三方授权的NPU IP。

此外，酷芯的ISP也是自研IP，支持4-8K视频，具备强大的可见光感知能力，且具备AI功能，可实现AI超分、降噪、AI视频提亮等多种功能。同时，产品还支持热成像，兼容市面主流的高德红外、艾睿、海康微影、Ulis等品牌，无需FPGA转接，最高分辨率可达1920。

在典型应用场景中，处理器功耗可控制在1瓦以内，大大降低了散热设计难度，延长了机器人的续航时间。工作电压范围为0.65V至1V。

支持双目立体视觉、结构光以及ToF三种3D视觉技术，针对不同应用场景进行灵活选择，充分发挥各项技术优势，满足客户需求。

此外，丰富传感器种类，支持多传感器接入，将多种3D视觉技术融为一体，共同打造更多创新玩法，例如六路摄像头避障、深度图像与可见光图像相结合等。

“早期的扫地机器人因算力限制，即使广告宣传得再出色，实际使用时面对复杂家庭环境也会显得无能为力。而我们的新一代边缘AI SoC正是为了解决这个问题而生。” 沈泊表示。