賦能萬(wàn)物AI，安謀科技亮出“星辰CPU+Helium+NPU”組合拳

近年來(lái)，AI行業(yè)風(fēng)起云涌，從大語(yǔ)言模型到具身智能，前沿科技百花齊放。對(duì)安謀科技而言，自提出“All in AI”產(chǎn)品戰(zhàn)略以來(lái)，公司先后發(fā)布了“周易”X3 NPU IP、代號(hào)“白馬”的山海SPU IP以及玲瓏系列峨眉VPU IP，構(gòu)建了一套覆蓋云、邊、端的完整AI矩陣。

2026年7月18日，在上海世博展覽館召開(kāi)的“世界人工智能大會(huì)”現(xiàn)場(chǎng)，安謀科技舉辦了一場(chǎng)聚焦端側(cè)AI的發(fā)布會(huì)，安謀科技CPU產(chǎn)品總監(jiān)朱曉鳴帶來(lái)了題為《STAR CPU Helium以及Ethos賦能萬(wàn)物AI》的演講，系統(tǒng)闡述了公司對(duì)于端側(cè)AI的發(fā)展思路與解決方案。

萬(wàn)物AI時(shí)代來(lái)臨，端側(cè)設(shè)備從“連接”走向“認(rèn)知”

當(dāng)前，隨著模型小型化與智能化水平的不斷提升，正推動(dòng)端側(cè)AI從概念驗(yàn)證走向規(guī)?；涞?，過(guò)去以“連接”為核心的IoT（萬(wàn)物互聯(lián)），正在加速轉(zhuǎn)向以“認(rèn)知”為標(biāo)志的AIoT（萬(wàn)物智聯(lián)）演進(jìn)。

此前業(yè)界普遍認(rèn)為，達(dá)到MMLU基準(zhǔn)測(cè)試60分及格線的模型，才具備初步的商用條件。而在2022至2023年，這需要數(shù)百億（＞100B）參數(shù)的模型規(guī)模。但得益于算法的快速演進(jìn)，到2025至2026年，接近10億（1B）參數(shù)體量的模型也能跨越這條商用門檻。這意味著，原本只能運(yùn)行在云端的強(qiáng)大AI能力，現(xiàn)在有機(jī)會(huì)被裝進(jìn)指甲蓋大小的端側(cè)芯片中，終端普惠的“AIoT”時(shí)代正加速到來(lái)。

朱曉鳴也指出：“IoT是連接萬(wàn)物，AIoT是認(rèn)知萬(wàn)物。”這一轉(zhuǎn)變有幾個(gè)顯著特點(diǎn)：系統(tǒng)從強(qiáng)調(diào)互聯(lián)轉(zhuǎn)向強(qiáng)調(diào)認(rèn)知能力；端側(cè)設(shè)備從被動(dòng)響應(yīng)進(jìn)化為具備主動(dòng)性；計(jì)算從單純的數(shù)據(jù)采集，發(fā)展到邊、端側(cè)能夠承載一定規(guī)模的本地計(jì)算；設(shè)備的部署也從靜態(tài)的數(shù)據(jù)收集器，演變?yōu)榫邆渥晕疫M(jìn)化能力的智能體。

他進(jìn)一步指出了驅(qū)動(dòng)這一變革的四大核心動(dòng)力：

1. 數(shù)據(jù)重心在端側(cè)：端側(cè)設(shè)備是物理世界最直接的感知觸點(diǎn)。

2. 數(shù)據(jù)主權(quán)與隱私：用戶不希望所有高度私密的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都上傳至云端。

3. 實(shí)時(shí)性與自主性：端側(cè)AI交互需要實(shí)時(shí)響應(yīng)，無(wú)法像云端那樣等待數(shù)秒的思考鏈。

4. 低功耗技術(shù)長(zhǎng)足發(fā)展：輕量級(jí)芯片技術(shù)為端側(cè)設(shè)備的長(zhǎng)續(xù)航提供了基礎(chǔ)。

市場(chǎng)需求與受限資源的博弈

然而，從IoT轉(zhuǎn)向AIoT這條演進(jìn)之路并非坦途。對(duì)于海量的嵌入式設(shè)備而言，部署AI始終面臨著功耗、時(shí)延、存儲(chǔ)等多重資源約束。如何在指甲蓋大小的芯片上，讓AI推理跑得既快又省電，是擺在每一位芯片設(shè)計(jì)者面前的現(xiàn)實(shí)考題。

在朱曉鳴看來(lái)，一個(gè)具備決策能力的端側(cè)AI系統(tǒng)架構(gòu)，它需要三種算力：Always-on（始終在線） 的低功耗感知系統(tǒng)、作為控制與邏輯核心的通用CPU以及處理復(fù)雜任務(wù)的AI加速器。同樣，這一切都建立在一個(gè)功耗、時(shí)延、存儲(chǔ)、成本等眾多資源的限制之下。他強(qiáng)調(diào)：“端側(cè)的AI并非資源無(wú)限、‘子彈’無(wú)限的AI，而是一個(gè)資源極度受限的AI?！?/p>

這就形成了市場(chǎng)需求與物理限制之間的激烈博弈：用戶希望端側(cè)AI擁有強(qiáng)大的推理能力、能處理更多的上下文數(shù)據(jù)，并且永遠(yuǎn)在線。但工程師們面臨的現(xiàn)實(shí)是有限的電池能源、與CPU能力綁定的實(shí)時(shí)計(jì)算能力，以及更為嚴(yán)峻的“內(nèi)存墻”和“帶寬墻”瓶頸。如何在這種平衡木上挖掘出最大的AI計(jì)算潛力，成為核心課題。

技術(shù)破局：“星辰”之下的三條并行路徑

針對(duì)此矛盾，安謀科技規(guī)劃了三條并行不悖的技術(shù)路徑：

路徑一：CPU指令集擴(kuò)展，走“通通一體”之路。 在通用CPU基礎(chǔ)上，增加向量和張量處理指令，將通用計(jì)算與AI計(jì)算高效融合。

路徑二：引入通用小算力NPU。 通過(guò)專用處理器（如Arm Ethos系列）卸載并加速CPU不擅長(zhǎng)的矩陣計(jì)算，其特點(diǎn)是泛化性強(qiáng)、生態(tài)友好，可與CPU靈活耦合或解耦。

路徑三：探索存內(nèi)計(jì)算。 尤其在SRAM上實(shí)現(xiàn)存內(nèi)計(jì)算，針對(duì)特定算法優(yōu)化，可獲得極高的能效比。

基于前兩條成熟路徑，Arm生態(tài)推出了由三部分組成的一整套嵌入式AI計(jì)算IP解決方案。

第一部分是A-M系列CPU，其面效比和能效比極高，特別是從Armv8.1-M架構(gòu)開(kāi)始集成的Helium矢量擴(kuò)展指令集，大大提升了向量處理能力。

朱曉鳴通過(guò)具體案例展示了Helium技術(shù)的威力。在音頻編解碼場(chǎng)景中，搭載Helium的Cortex-M52、M55、M85相較于未搭載的前代產(chǎn)品M4，性能分別提升了30%、50%和65%。而在機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)中，優(yōu)勢(shì)更為驚人，平均性能提升達(dá)到3倍，在部分特定測(cè)試用例中甚至有8倍以上的提升，這是Helium指令集優(yōu)勢(shì)的集中體現(xiàn)。

第二部分是面向特定需求優(yōu)化的Cortex-A系列產(chǎn)品線引入了SVE2?（Scalable Vector Extension 2），旨在顯著提升向量處理和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）性能。它是對(duì)原有 Neon SIMD 引擎的演進(jìn)，提供了更靈活的向量長(zhǎng)度和更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。

第三部分則是Ethos系列NPU，其設(shè)計(jì)不追求極致算力，而是聚焦面積與功耗，為端側(cè)設(shè)備提供關(guān)鍵算力補(bǔ)充。

而Ethos NPU（包括U55、U65、U85三代產(chǎn)品，可提供從64 GOPS到4 TOPS的算力）則讓應(yīng)用場(chǎng)景得以大幅擴(kuò)展。對(duì)于簡(jiǎn)單的音頻檢測(cè)等任務(wù)，CPU足以勝任；但當(dāng)擴(kuò)展到視覺(jué)識(shí)別、實(shí)時(shí)交互乃至語(yǔ)言模型時(shí)，算力需求激增，此時(shí)Ethos NPU的加入便能覆蓋幾乎所有端側(cè)AI場(chǎng)景。

“M核和A核是基座，Ethos NPU是非常強(qiáng)的補(bǔ)充，它們結(jié)合基本能解決所有端側(cè)場(chǎng)景的AI需求?！敝鞎曾Q總結(jié)道。

下一代星辰CPU曝光

最后，朱曉鳴還特別介紹了安謀科技自研的“星辰”（STAR）CPU產(chǎn)品線。該系列已發(fā)布三款產(chǎn)品，從第二代產(chǎn)品STAR-MC2開(kāi)始，就已全面支持Arm Helium技術(shù)，STAR-MC3同樣支持。

安謀科技還透露正在研發(fā)當(dāng)中的代號(hào)為“天璇”的下一代星辰系列CPU，依然是基于Armv8.1-M指令集架構(gòu)，但是帶來(lái)了高性能的標(biāo)量和矢量?jī)煞N計(jì)算能力。Dhrystone性能達(dá)到了2.5 DMIPS/MHz，說(shuō)明每MHz主頻可執(zhí)行250萬(wàn)條整數(shù)指令。假設(shè)運(yùn)行在1GHz，則單核整數(shù)性能約2500 DMIPS，在嵌入式領(lǐng)域?qū)儆谳^高水平。

此外，“天璇”還支持Dual Beats MVE，即每個(gè)周期可處理兩個(gè)矢量單元，相比上一代單周期處理能力，矢量運(yùn)算效率提升約一倍，對(duì)端側(cè)AI和音頻/視覺(jué)信號(hào)處理增益顯著。同時(shí)，還支持FuSa ASIL-D車規(guī)功能安全等級(jí)。這意味著該CPU可用于自動(dòng)駕駛、線控底盤等對(duì)安全苛求的系統(tǒng)，具備硬件級(jí)的故障檢測(cè)與冗余機(jī)制。

星辰300平臺(tái)發(fā)布

安謀科技CPU團(tuán)隊(duì)還推出了“星辰300”平臺(tái)，將支持Helium技術(shù)的STAR-MC2（即Cortex-M52）CPU和Ethos-U55 NPU做了無(wú)縫對(duì)接，組成了高效的異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)，可以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。

現(xiàn)場(chǎng)展示的“星辰300”原型驗(yàn)證FPGA平臺(tái)部署了6個(gè)端側(cè)主流AI模型，演示案例生動(dòng)展示了其在真實(shí)場(chǎng)景下的處理能力。

比如在實(shí)時(shí)人臉探測(cè)場(chǎng)景，如果只用一顆CPU，比如在門禁系統(tǒng)中跟蹤單顆人臉能做到，但是加了Ethos NPU之后能同時(shí)跟蹤五六個(gè)人臉，能力得到了大幅提升。

結(jié)語(yǔ)：

從星辰CPU到Helium矢量擴(kuò)展，再到Ethos NPU，安謀科技正以“通用計(jì)算+專用加速”的組合拳，為端側(cè)AI在功耗、成本與算力的多重約束下，鋪就一條清晰的Arm生態(tài)路徑?？梢哉f(shuō)，當(dāng)端側(cè)設(shè)備從“連接”走向“認(rèn)知”，安謀科技正以“All in AI”的戰(zhàn)略定力，為萬(wàn)物智聯(lián)時(shí)代筑牢算力基座。

編輯：芯智訊-浪客劍