星島日報

【創科廣場】上海RISC-V微控制器 加強保安攻AIoT市場

2021-02-24 09:00
上海科創版上市的樂鑫科技(Espressif),可說是微控制器(MCU)市場奇迹,MCU市場充斥不少大廠,其ESP8266和ESP23系列模組仍突破重圍,進入了主流市場。

Espressif的晶片開發,Youtube上有不少介紹和Github項目,而且開發環境和接口豐富,Espressif是不少創客開發的平台。

Espressif從事物聯網Wi-Fi MCU通信晶片及模組研發起家,主要產品包括了Wi-Fi MCU,小米和海爾等不少國內家電,採用了Espressif設計,為家電加入遠程控制功能。

人工智能進入MCU

Espressif通過無綫通訊技術,打開了藍芽和Wi-Fi的IoT設備市場,其ESP8266系列通過強大的處理器,提供新一代的低功耗藍芽,再推出ESP-32及ESP-32S系列,進軍AIoT晶片,除了控制功能,也加入了類AI,ESP-32具備雙核心,速度上有利執行AI。不少預測認為,Espressif的AIoT微控制器,可望打入更多消費市場。

近年家電加入人工智能,AIoT市場愈來愈重要,加上針對IoT設備的攻擊愈來愈多;Espressif先後推出ESP32-S3和ESP32-C3系列,其中ESP32-C3更基於RISC V設計,據說保安能力為同級最佳。

2021年初,Espressif推出ESP32-S系列低成本AI系列,在Github放更多AI源碼,以方便開發,ESP32-S3晶片可支援波束形成,可支援遠距離模式(Long Range)、具備喚醒字識別和離綫命令識別等AI高階性能。

Espressif從ESP8266系列起家,以至ESP32系列,再發展ESP32-S系列,隨着技術演進功能演進加入AI。特別是ESP32是Espressif從單純MCU,發展至AI分水嶺,演變成一系列具AI性能的開發板;包括供視像的ESP-EYE開發板和ESP32-Lyra音頻開發板,可直接開發出人臉識別和音效識別功能;MCU也逐漸從單純的開/關控制,轉向語音語義和圖像/人臉識別,亦可直接連上雲端語音引擎,未來不少智能設備,皆可加入AI支援。

Espressif推出了以RISC-V設計的ESP32-C3,強調IoT安全功能,支援安全啟動、flash加密、數位簽章、HMAC外設,以及可信任的執行環境(TEE)或者特權分離,針對正興起工業物聯網市場。

RISC-V加持保安

ESP32-C3是WiFi4+BLE5的combo晶片,投入大量研發資金,完全基於RISC V指令集,比第一代ESP32更安全外,ESP32-C3支援Wi-Fi及藍芽5.0,睡眠狀態的電流低至5uA,RISC V採用標準化開源,價格也更低。

2018年,Espressif已從事開發RISC-V,為RISC-V基金會最早中國會員之一,目前是中國RISC-V產業聯盟理事單位。

較早前,RISC-V指令集架構ESP32-Marlin晶片項目針對3D打印,曾獲上海市經信委2018年軟件和集成電路產業發展專項資金支援,顯示上海市正積極吸引RISC-V項目開發。

針對AI的ESP32-S3是整合2.4GHz的Wi-Fi和Bluetooth LE5.0的MCU,搭載Tensilica旗下Xtensa32位LX7雙核處理器,主頻高達240MHz,可為多種AI性能加速,內置了512KB SRAM(TCM),具44可程式設計GPIO和多種介面,相比以往ESP32系列,更支援大容量Octal SPI flash和外部記憶RAM,支援數據與指令的緩存。

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