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模型小型化、智能化水平不斷提升，推動(dòng)端側(cè)AI走向規(guī)?；涞?，也讓過(guò)去多年以"連接"為核心的IoT，加速向以"認(rèn)知"為標(biāo)志的AIoT演進(jìn)。行業(yè)對(duì)嵌入式設(shè)備的AI能力需求日益迫切，越來(lái)越多的終端設(shè)備在傳統(tǒng)MCU中部署AI算法和模型，在本地實(shí)現(xiàn)智能感知、推理與執(zhí)行。然而，嵌入式設(shè)備部署AI始終資源受限，面臨功耗、時(shí)延與存儲(chǔ)等多重約束，也對(duì)芯片底層設(shè)計(jì)提出了更高要求。

在WAIC 2026展會(huì)上，安謀科技CPU產(chǎn)品總監(jiān)朱曉鳴發(fā)表了題為《STAR CPU, Helium 以及 Ethos 賦能萬(wàn)物AI》的演講，分享了Arm和安謀科技對(duì)資源約束下的嵌入式芯片賦能AI的設(shè)計(jì)思考與路徑探索。

眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)根植于Arm架構(gòu)，多年來(lái)，Arm緊跟市場(chǎng)需求與技術(shù)發(fā)展，已為嵌入式計(jì)算領(lǐng)域構(gòu)建了豐富的IP解決方案，主要包括Arm® Cortex®-M CPU處理器系列，Arm Helium™矢量擴(kuò)展技術(shù)，以及專用 AI 加速器Arm Ethos™ NPU系列。依托Arm成熟生態(tài)和技術(shù)，針對(duì)嵌入式AI場(chǎng)景，安謀科技也構(gòu)建了“星辰”CPU+Helium矢量擴(kuò)展+Ethos NPU的AIoT原型平臺(tái)，第一代平臺(tái)選擇STAR-MC2（即Cortex-M52）和Ethos-U55，代號(hào)“星辰300”，全面支持主流小模型，從傳統(tǒng)MCU拓展出AI算力，為嵌入式設(shè)備加上AI引擎。

Armv8.1-M架構(gòu)CPU集成Helium技術(shù)

提升小型低功耗嵌入式設(shè)備DSP與ML性能

Arm Helium是Arm Cortex-M CPU處理器內(nèi)置的矢量擴(kuò)展技術(shù)，像一個(gè)“軟件可編程的加速器”，讓CPU更高效地處理向量計(jì)算，為數(shù)字信號(hào)處理（DSP）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）應(yīng)用帶來(lái)顯著的性能提升：常見DSP場(chǎng)景中性能提升最高達(dá)5倍，ML任務(wù)中更可高達(dá)15倍。

當(dāng)前，基于Armv8.1-M架構(gòu)的Cortex-M52、Cortex-M55和Cortex-M85 CPU都集成了Helium技術(shù)，產(chǎn)品性能也較Armv7-M架構(gòu)產(chǎn)品有大幅提升：在音頻編解碼場(chǎng)景下，對(duì)比于Cortex-M4，具備Helium技術(shù)的Cortex-M52、Cortex-M55以及Cortex-M85的性能表現(xiàn)分別提升了30%、50%以及65%；而在機(jī)器學(xué)習(xí)推理的表現(xiàn)上，Cortex-M55與Cortex-M85較Cortex-M7均實(shí)現(xiàn)顯著提速。

這些產(chǎn)品已廣泛部署于小型超低功耗的嵌入式AI系統(tǒng)中，覆蓋人臉識(shí)別、關(guān)鍵詞識(shí)別、語(yǔ)音命令控制和靜態(tài)圖像處理等應(yīng)用。

Ethos NPU面向各類小算力場(chǎng)景

在嵌入式設(shè)備中實(shí)現(xiàn)高能效AI計(jì)算

嵌入式設(shè)備的AI工作負(fù)載日益復(fù)雜，從簡(jiǎn)單關(guān)鍵詞識(shí)別到實(shí)時(shí)語(yǔ)音、物體檢測(cè)乃至小語(yǔ)言模型推理，僅靠CPU通用計(jì)算已難以兼顧性能與功耗，Arm Ethos NPU系列產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，以極致的功耗與面積效率著稱，作為專用AI加速器與Cortex-M系列CPU協(xié)同工作，能為嵌入式設(shè)備提供高能效的AI推理能力。

Arm NPU系列目前包括Ethos-U55、Ethos-U65及Ethos-U85。其中，Ethos-U55通常部署在基于Cortex-M的異構(gòu)系統(tǒng)中，Ethos-U65為設(shè)備上的ML能力帶來(lái)了兩倍的性能提升，且將適用性擴(kuò)展到基于Cortex-A的系統(tǒng)中。這兩款產(chǎn)品能夠?yàn)镃NN和RNN等常見ML網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算提供原生支持，可部署于協(xié)作機(jī)器人、機(jī)器視覺、視線控制和實(shí)時(shí)語(yǔ)音等場(chǎng)景。

Ethos-U85作為高性能NPU，原生支持Transformer，在1GHz頻率下實(shí)現(xiàn)最高4TOPS算力，相較前代產(chǎn)品，性能提升4倍，能效提高20%，可勝任語(yǔ)言模型、語(yǔ)義分割和多實(shí)例等復(fù)雜任務(wù)。

全面支持主流小模型，加速嵌入式AI規(guī)模落地

代號(hào)“星辰300”！構(gòu)建“星辰”CPU+Helium+Ethos NPU AIoT原型平臺(tái)！

安謀科技傳承Arm對(duì)嵌入式場(chǎng)景的深度理解和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，面向AIoT和嵌入式芯片領(lǐng)域推出“星辰”（STAR）CPU產(chǎn)品線，目前有STAR-MC1、STAR-MC2和STAR-MC3三代產(chǎn)品。為更好地支持嵌入式AI演進(jìn)，從STAR-MC2開始，安謀科技的CPU產(chǎn)品全面支持Helium矢量擴(kuò)展技術(shù)。

在此基礎(chǔ)上，針對(duì)嵌入式AI場(chǎng)景，安謀科技進(jìn)一步構(gòu)建“星辰”CPU+Helium矢量擴(kuò)展+Ethos NPU的AIoT原型平臺(tái)，第一代平臺(tái)選擇STAR-MC2和Ethos-U55，代號(hào)“星辰300”，全面支持主流小模型，從傳統(tǒng)MCU拓展出AI算力。

目前，安謀科技在FPGA平臺(tái)上搭建了“星辰300”系統(tǒng)，已經(jīng)跑通人臉探測(cè)、語(yǔ)音識(shí)別、關(guān)鍵字檢測(cè)和圖像超分等用例。“星辰”CPU配合Ethos NPU可助力合作伙伴在智能手機(jī)、IoT、工業(yè)設(shè)備芯片中部署高效率的AI計(jì)算能力。

縱觀嵌入式AI技術(shù)發(fā)展，Arm憑能效優(yōu)勢(shì)與深厚生態(tài)引領(lǐng)全局，安謀科技連接Arm生態(tài)，雙方共同勾勒出一條清晰路徑：“星辰” CPU + Helium + Ethos NPU，讓嵌入式設(shè)備在有限的功耗和算力下盡可能多的釋放AI計(jì)算潛力，為每一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)注入感知、決策、執(zhí)行的能力，推動(dòng)AI下沉至萬(wàn)物終端，加速嵌入式AI規(guī)?；涞亍?/p>