我國(guó)自主研發(fā)的首款嵌入式處理器星光智能一號(hào)誕生

（文章來(lái)源：儀器儀表網(wǎng)）

中星微“數(shù)字多媒體芯片技術(shù)”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在北京宣布，經(jīng)過(guò)五年多努力，中國(guó)首款嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU）誕生，全球首次成功應(yīng)用于嵌入式視頻監(jiān)控芯片并于今年3月6日實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

“數(shù)字多媒體芯片技術(shù)”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任張韻東表示，該成果的發(fā)布標(biāo)志著我國(guó)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器領(lǐng)域的研究和開(kāi)發(fā)上取得了重大突破；在基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)并行計(jì)算”架構(gòu)的深度學(xué)習(xí)人工智能領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；使我國(guó)視頻監(jiān)控行業(yè)發(fā)展由模擬時(shí)代、數(shù)字時(shí)代跨入智能時(shí)代，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并促進(jìn)整體水平提升，在全球確立領(lǐng)先地位。

何為深度學(xué)習(xí)？NPU顛覆了什么？深度學(xué)習(xí)，是源于對(duì)生物人腦機(jī)理的仿生學(xué)研究而形成的一種人工智能算法。作為深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN 算法，已成為當(dāng)前人工智能機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

1997年的首次人機(jī)大戰(zhàn)中，IBM“深藍(lán)”憑借超級(jí)計(jì)算戰(zhàn)勝人類。而在今年備受關(guān)注的AlphaGo與李世石的人機(jī)大戰(zhàn)中，AlphaGo則是依靠模仿人腦的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)“巧勁”而擊敗人類，它并不是勝在算法上。不過(guò)，AlphaGo背后是幾十臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)和服務(wù)集群，下一盤棋要花費(fèi)3000美金電費(fèi)。

現(xiàn)在人們關(guān)心的是，不使用這些裝備的嵌入式機(jī)器也能具備這些人類智慧嗎？深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)能小型化嗎？能夠用于嵌入式系統(tǒng)之中嗎？

張韻東介紹說(shuō)，NPU是針對(duì)CNN的算法模型特性而專門設(shè)計(jì)的一款神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器。NPU采用了“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)并行計(jì)算”的架構(gòu)，徹底顛覆了傳統(tǒng)的馮諾依曼架構(gòu)。這種數(shù)據(jù)流（Dataflow）類型的處理器，極大地提升了計(jì)算能力與功耗的比例，特別擅長(zhǎng)處理視頻、圖像類的海量多媒體數(shù)據(jù)，使得人工智能在嵌入式機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中可以大顯身手。

據(jù)悉，NPU支持Caffe、TensorFlow等多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架, 支持AlexNet、GoogleNet等各類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。也就是說(shuō)，目前關(guān)于深度學(xué)習(xí)的前沿算法都可以在這款嵌入式芯片上運(yùn)行。

搭載“星光智能一號(hào)”芯片的攝像頭有何不同？目前，這款基于NPU的視頻監(jiān)控芯片“星光智能一號(hào)”已成功在視頻監(jiān)控領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并可廣泛應(yīng)用于智能駕駛輔助、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等嵌入式機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域。從技術(shù)來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的攝像頭芯片只有編解碼器，沒(méi)有NPU神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，而“星光智能一號(hào)”則創(chuàng)造性地集成了NPU到編解碼器中。

在對(duì)比演示中可看到，具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力的攝像頭在抓拍車輛過(guò)程中，可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在前端完成信息采集，并把信息保留在視頻碼流里，這些信息可直接通知到需要聯(lián)動(dòng)的設(shè)備或單位，其效率、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確度非常高。而普通攝像頭卻只能把采集到的數(shù)據(jù)送到后端服務(wù)器處理，處理完畢后再把結(jié)果送至報(bào)警器等相關(guān)聯(lián)的設(shè)備。

“傳統(tǒng)攝像頭只是一個(gè)眼睛，把看到的內(nèi)容拍下來(lái)、錄下來(lái)，現(xiàn)在在錄下來(lái)的同時(shí)，它可以告訴你在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了一輛車，車牌號(hào)是多少，車身顏色是什么，車在哪個(gè)路口進(jìn)行了右轉(zhuǎn)，這些智能信息都會(huì)嵌入到碼流里，在錄像里就能發(fā)現(xiàn)。”張韻東指出，這是搭載這款芯片的攝像頭最大的不同之處，這會(huì)引起整個(gè)安防監(jiān)控行業(yè)跨入一個(gè)新的時(shí)代，即從過(guò)去的模擬時(shí)代、現(xiàn)在的數(shù)字時(shí)代，進(jìn)入下一個(gè)智能時(shí)代。
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