Silicon Labs給出AI與IoT融合新時代的答案——Series 3系列無線SoC
到2050年,全球人口預計將達到100億,而在接下來的十年里,全球將擁有超過1000億個連接設備。根據梅特卡夫定律,網絡的價值隨著連接設備數量的增加呈指數增長。因此,這1000億個設備的影響力將遠遠超越其總和,釋放出巨大的潛力,帶來前所未有的創(chuàng)新和能力,包括提升生產力、推動技術突破,并實現我們尚未設想的功能。
物聯網(IoT)正處于前所未有的發(fā)展機遇中,而人工智能(AI)的加入更是為其注入了智能化的可能。隨著技術的進步,嵌入式邊緣計算將成為理想的推理平臺,進一步推動物聯網向更高效、更智能的方向發(fā)展。
Silicon Labs(芯科科技)是全球領先的專注于物聯網無線技術的公司,至今已向數萬客戶交付了數十億件產品。為了專注于物聯網領域的新機遇,Silicon Labs已剝離了所有與IoT無線無關的業(yè)務,以專注即將到來的AI驅動的IoT新機遇。最近,Silicon Labs舉行了Works With線上大會,公司CEO Matt Johnson和CTO Daniel Cooley在大會上發(fā)表了主題為“AI加速IoT發(fā)展”的主旨演講。同期,Silicon Labs的技術專家們還分別就無線連接、計算、數據安全及其最新的Series 3平臺等關鍵議題進行了精彩的分論壇講解。
AI將釋放IoT新一波巨大潛力
IoT已經發(fā)展了十年之久,從技術底座和商業(yè)模式上都已經成型。一方面,底層技術的成熟度和可靠性已經達到了廣泛采用的水平。隨著無線技術、嵌入式設備和數據通信的快速發(fā)展,物聯網的基礎設施日益完善,使得IoT應用得以快速擴展。另一方面,玩家們已經通過采用物聯網技術獲得了顯著的投資回報和商業(yè)模式的創(chuàng)新。例如,在醫(yī)療保健和零售行業(yè),像電子貨架標簽和智能設備的應用已經帶來了實實在在的效益,Matter協議和Amazon Sidewalk等新興技術的出現,更是推動了IoT的普及。
隨著聯網設備數量增加,數據量正在呈指數增長。僅明年,通過互聯網連接設備生成的數據總量預計將達到80億TB。一個問題也隨之凸顯——盡管我們知道這些數據中蘊藏著巨大的價值,但難以實現高效的處理和挖掘。而這一切,將會隨著AI這個工具的到來,發(fā)生改變。AI將會釋放IoT的新一波巨大潛力。
“一切歸結于數據和信任,這并不令人驚訝,但篩選數據是一個相當龐大的任務。這不是因為我們不想做,而是因為數據量實在太大了,這在過去幾年里已經被多次提到過。但我們必須利用機器學習和人工智能的優(yōu)勢,從中提取我們想要的一切。”Danel在主旨演講中分享到。
正如Silicon Labs在Works With線上大會上所提到的,AI不僅能加速物聯網的發(fā)展,還能催化嵌入式設備的增長。公司CEO Matt Johnson強調,“我們并不是說我們要轉型成一家AI公司,我們的目標依然是成為物聯網無線領域無可爭議的領導者,這一點沒有改變?!北M管Silicon Labs依然專注于物聯網無線技術和嵌入式領域,但AI的引入無疑為其技術的應用和發(fā)展提供了強有力的支持。就像10年前的無線技術一樣,機器學習和AI正在物聯網領域逐步展現其革命性影響力。“AI作為加速全球物聯網 adoption(采用) 的催化劑,發(fā)揮著越來越重要的作用。AI的崛起將極大地推動物聯網技術的普及和應用,而我們在物聯網無線領域的深厚積累,將使我們能夠更好地把握這一契機,推動創(chuàng)新和發(fā)展,實現更廣泛的連接和智能化應用。”Matt說到。
Silicon Labs是Thread和Matter的少數創(chuàng)始成員之一,也是Amazon Sidewalk的重要合作伙伴,一直處于推動關鍵無線協議進展的最前沿。它是第一家將無線技術作為核心推出物聯網系統(tǒng)芯片(SoC)的公司,也是第一家在這些產品中推出機器學習優(yōu)化解決方案的公司。在今年早些時候推出的XG26,讓用戶不再需要在成本、功耗或延遲之間做出犧牲,就可以實現機器學習推理。而根據最新的ML Commons基準測試(公開可得),同樣是基于第二代平臺的XG24在每單位功耗下提供的性能超過其它任何無線SoC。而在開發(fā)MG26和BG26系列時,Silicon Labs在繼承上一代的基礎上,全面提升了每個方面,包括閃存、RAM、GPIO等。此外,還為其配備了為機器學習推理專門設計的矩陣數學處理器,幫助卸載MCU處理那些非常耗時的復雜任務。
根據Danel的分享,Series 2平臺的基本思路是——識別出需要連接的領域,并將它們連接起來。而我們看到隨著AI和邊緣計算的結合,未來的物聯網將不再依賴于數據中心處理,推理和決策將更加依賴于邊緣設備。這使得物聯網的應用不僅更加智能,也變得更加高效。那么,新的Series 3才是即將到來的AI與IoT融合共生時代的更好答案。
Series 3:AI與IoT融合共生時代的答案
Series 3是Silicon Labs最新一代無線SoC的技術平臺,Danel在Works With 2024上展示了其首款Series 3的無線SoC,并夸贊其是非常非常厲害的產品、且支持多協議切換。
Silicon Labs推出的Series 3平臺無線SoC芯片,憑借其在多個領域的創(chuàng)新技術,標志著物聯網發(fā)展的一個重要里程碑。Series 3芯片不僅僅是一款具有單一功能的產品,它在多個關鍵領域均進行了突破,具備了更強的性能和更高的安全性,極大提升了物聯網應用的靈活性和可擴展性。
首先,Series 3采用全球最靈活的物聯網調制解調器,支持同時連接最多三個無線網絡,并能實時切換頻道,精確地檢測和處理數據包。這種微秒級的切換能力,能夠確保無線通信的高效與穩(wěn)定,滿足現代物聯網應用對于快速響應的需求。
其次,Series 3擁有業(yè)內領先的安全內存接口,解決了外部內存接口常見的安全隱患。在許多情況下,外部內存接口是應用程序和知識產權(IP)保護的薄弱環(huán)節(jié),攻擊者通常會首先嘗試攻破這一部分。Series 3通過強化這一部分的安全性,確保了知識產權和敏感數據的保護。
此外,Series 3還采用了市場上最具可擴展性的內存架構。在物聯網應用日益復雜的今天,單純依靠本地固化開發(fā)已無法滿足需求。Series 3的內存架構支持隨著時間的推移進行代碼庫的更新與升級,避免了傳統(tǒng)架構中的固定限制。它支持多種類型的內存,不僅加密保護,還配備了先進的加速器和緩存功能,以確保更高效的性能。
Series 3的設計理念不僅關注于提升計算性能,也強調安全性和靈活性。它采用了最新的22納米制程技術,在保持低功耗、低成本的同時,滿足現代物聯網設備對于小型化的需求。此外,Series 3芯片支持更廣泛的設備連接,能夠覆蓋所有主要的無線協議和頻段,包括藍牙、Wi-Fi、Thread、Zigbee等,極大提升了產品的互聯性。
在計算性能方面,Series 3搭載了多核Arm處理器,并為各個子系統(tǒng)(如應用、無線、計算安全和機器學習)配備了專用協處理器。這種設計不僅能夠滿足基礎的計算需求,還能夠處理機器學習和安全等復雜任務,適應不同類型的物聯網應用需求。尤其在機器學習領域,Series 3提供了合適的計算能力,確保即使在低功耗的情況下,也能高效運行機器學習推理引擎。
安全性方面,Series 3平臺的設備將包括更先進的Secure Vault?高安全標準,配備更強的加密引擎和差分故障分析(DFA)。此外,所有設備都將支持身份認證執(zhí)行(Authenticate Execute in Place)功能,以確保在外部閃存上的代碼執(zhí)行過程中的安全性。
隨著物聯網技術的發(fā)展,后量子加密技術也已成為必不可少的一部分。Series 3平臺芯片計劃引入后量子加密算法,以應對未來量子計算帶來的安全挑戰(zhàn)。通過這一系列的創(chuàng)新,Series 3平臺芯片不僅提升了物聯網設備的性能和安全性,也為未來的技術發(fā)展奠定了堅實基礎。
總的來說,Series 3芯片是物聯網行業(yè)的一個重大進步,其強大的計算能力、靈活的連接性和領先的安全性,將推動物聯網的智能化進程,為各種行業(yè)帶來更加安全、高效、智能的物聯網解決方案?!澳愕南匆聶C曾經是個獨立的設備,但現在里面有了處理器。接著我們把它們連接起來,再為它們加上安全保護,現在我們讓它們變得智能?!盌anel分享到,“簡單來說,Series 3就是物聯網的未來?!?
新時代開啟:AI與IoT共生
在IoT過去的十年間,我們熱衷于將無線技術添加到一切產品中,這不僅僅是為數據采集打開了一個管道,還使產品變得更智能了一些。用戶可以考慮的使用場景數量將比完全沒有無線連接的設備增加一個數量級。而且,全球范圍內僅僅是將設備連接在一起,并與互聯網連接,本身就具有變革性。但一旦添加了無線連接,就會面臨一整套新的約束和考慮因素,包括功耗、標準的演變、跟上應用需求、保護客戶知識產權和數據免受惡意攻擊者的威脅等等。如何實現全面連接,并且確保這些問題不會發(fā)生,是Silicon Labs的Series 2平臺的基本思路和使命。
而在IoT下一個十年。生成式AI正在將互聯網與數據中心計算結合起來,下一波發(fā)展將是將數據中心計算與現實世界中收集到的所有數據相結合,物聯網將成為下一代機器學習訓練的一個重要組成部分。而Series 3將會在保證無線連接鏈路暢通的同時,為客戶提供端側的數據處理、計算和加密等功能,實現真正的端側智能應用。
“AI的崛起將極大地推動物聯網技術的普及和應用,而我們在物聯網無線領域的深厚積累,將使我們能夠更好地把握這一契機,推動創(chuàng)新和發(fā)展,實現更廣泛的連接和智能化應用?!盡att總結到,“我們對物聯網的承諾是絕對的,而且隨著人工智能的發(fā)展,這一承諾變得更加令人興奮。人工智能使我們能夠提供更強大的產品,同時加速了連接設備的數量,并實現了之前無法實現的功能和體驗。”