AI SoC #酷芯微AR9481感算一体的智能机器人SoC

AR9481是酷芯微电子推出的第四代智能SoC芯片，其集成的第三代ISP（图像信号处理器）和第四代NPU（神经网络处理器）在技术架构和应用性能上实现了显著突破，以下是详细解读：

AR9481技术亮点

高CPU主频 ：4核2.4G高主频，提供快速数据处理

高NPU算力 ：等效8Tops算力，能够流畅运行复杂的NLP及视觉大模型

强CV处理能力 ：专用DSP处理单元，高效处理各种CV任务

多光谱传感器感知能力 ：业界领先的可见光/热成像以及双光融合处理能力

宽电压工作范围 ：0.65-1V，支持DVFS，适应不同应用的功耗需求

低功耗 ：最大3-4W，典型应用功耗仅需1W，助力客户整机开发

可见光/热成像及双光融合感知能力

AR9481在可见光感知能力上，支持4K-8K分辨率，视频输入6路甚至通过一定方式可以接入超过10路的camera；除了常规的2D/3D降噪、HDR外，还可以通过AI进行AI超分、降噪、视频提亮，为图像处理提供一整套解决方案。

热成像感知方面可支持120~1920*1080的全分辨率范围，支持全球主流热成像探测器，无需FPGA转接，极大降低整机成本；通过核心ISP算法优化，功耗可以极低。

可见光+热成像的双光融合通过AI智能计算方法，能够做到点对点匹配，呈现出细节丰富、纹理清晰的图像。

一、第三代ISP技术亮点

1. 多光谱感知与双光融合能力
   • 支持可见光与热成像的双光融合处理，通过AI算法实现点对点匹配，输出细节丰富、纹理清晰的融合图像。
   • 可见光处理能力：支持4K@60fps、6K@30fps、8K@15fps高质量视频输出，可接入6路及以上摄像头输入，满足多场景环境感知需求。
   • 热成像处理能力：兼容全球主流热成像探测器，分辨率覆盖120×120至1920×1080全范围，支持低至100mW功耗的红外ISP处理。
2. AI增强的ISP功能
   • 通过AI算法实现超分辨率（AI超分）、降噪、视频提亮等优化，显著提升低光照、高动态范围（HDR）场景的成像质量。例如，在0.01Lux极暗环境下，仍能清晰还原物体细节。
   • 支持2D/3D联合降噪技术，通过运动估计区分静止与动态区域，减少拖影并保留纹理细节。
3. 低功耗与高适应性
   • 典型应用功耗仅1W，最大功耗3-4W，支持宽电压范围（0.65-1V）和DVFS动态调压，适配扫地机器人、无人机等对功耗敏感的设备。
     
     

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二、第四代NPU技术亮点

1. 高性能算力与混合精度计算
   • 等效算力达8Tops（INT8），支持INT8/INT16混合精度计算，兼顾计算效率与模型精度需求。
   • 支持Transformer/BEV等复杂模型架构，可流畅运行视觉大模型（如目标跟踪、语义分割）及语音大模型，加速端侧AI应用落地。
2. 能效优化与动态带宽压缩
   • 通过高效数据复用技术提升MAC利用率，降低DDR带宽占用50%以上。例如，在扫地机器人应用中，支持SLAM导航、避障、语音交互等多任务并行处理。
   • 相比前代产品，第四代NPU在能效比上提升30%，典型场景下可满足1W功耗限制，实现性能与功耗的平衡。
3. 工具链与模型兼容性
   • 支持PyTorch、TensorFlow等主流AI框架，提供完整工具链支持，简化浮点模型到定点模型的转换流程。
   • 内置40+硬件算子，适配目标识别、深度图提取、图像分割等复杂任务，满足扫地机、无人机等设备的多元化需求。

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三、应用场景与市场价值

AR9481凭借第三代ISP和第四代NPU的协同优势，已广泛应用于：

• 智能机器人 ：如扫地机器人（支持双目避障、语义识别）、教育/陪伴机器人（端侧运行大模型）。
• 无人机与AR/VR ：支持4K影像处理、多路避障感知及低功耗长续航。
• 融合成像设备 ：如双光手持设备、安防监控，实现全天候环境感知。

目前，AR9481已进入量产阶段，订单量达数十万颗，预计2024年9月大规模交付，成为智能硬件端侧AI芯片的重要选择。