人工智慧（AI）技術(shù)在快速發(fā)展中展現(xiàn)出顛覆性的潛力，但其大規(guī)模應(yīng)用也帶來了一系列環(huán)境挑戰(zhàn)。意法半導(dǎo)體類比、電源、MEMS和感測(cè)器事業(yè)群副總裁暨M(jìn)EMS子產(chǎn)品事業(yè)群總經(jīng)理Simone Ferri指出，目前的AI技術(shù)主要依賴專業(yè)人士，但如果要讓它成為更廣泛的解決方案，技術(shù)門檻必須降低，讓更多人能夠輕鬆使用。Ferri認(rèn)為AI的兩大挑戰(zhàn)在於耗能及部署的便利性，這兩者直接影響了AI的普及速度。
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| 意法半導(dǎo)體類比、電源、MEMS和感測(cè)器事業(yè)群副總裁暨M(jìn)EMS子產(chǎn)品事業(yè)群總經(jīng)理Simone Ferri（左二） |
在思索解決方案時(shí)，F(xiàn)erri從大自然中找到了靈感——章魚的分散式神經(jīng)系統(tǒng)。章魚的神經(jīng)元分佈在觸角中，能就近處理和響應(yīng)環(huán)境變化，無需依賴中央大腦的指令。這一模式即為邊緣AI的精髓：數(shù)據(jù)在源頭即時(shí)處理，減少複雜的數(shù)據(jù)傳輸需求，同時(shí)降低能耗。章魚的例子體現(xiàn)了智能分佈的優(yōu)勢(shì)，它既能適應(yīng)環(huán)境變化，也能自主改變形態(tài)。
透過這種自然啟發(fā)，F(xiàn)erri闡明了理想的感測(cè)器設(shè)計(jì)應(yīng)該具備的三個(gè)特性：智慧、開放與準(zhǔn)確。首先，「智慧」意味著感測(cè)器能在邊緣即時(shí)處理數(shù)據(jù)，使其成為電子世界和物理世界的交界。其次，感測(cè)器應(yīng)當(dāng)是「開放」的，能依據(jù)不同需求靈活配置，讓使用者可以方便地客製化其應(yīng)用。最後，「準(zhǔn)確」是指感測(cè)器根據(jù)實(shí)際情況提供合適的數(shù)據(jù)，而非一味追求高階數(shù)據(jù)，以免造成能量浪費(fèi)。
為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，ST專注於「適用性配置」的技術(shù)發(fā)展。此概念致力於根據(jù)不同場(chǎng)景，為感測(cè)器定製合適的數(shù)據(jù)需求，以實(shí)現(xiàn)能源效率的最大化。
Simone Ferri的觀點(diǎn)展示了AI技術(shù)在永續(xù)性和普及性之間的平衡之道。通過邊緣AI和MEMS感測(cè)器，STMicroelectronics正在積極探尋解決高耗能挑戰(zhàn)的方案，為AI技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
「智慧的核心在於將AI智慧帶到邊緣，」Ferri解釋道，傳統(tǒng)感測(cè)器會(huì)將原始數(shù)據(jù)傳送到中央處理器進(jìn)行分析，不僅消耗大量電力，還可能帶來延遲和過多的數(shù)據(jù)流量。而智慧感測(cè)技術(shù)可將數(shù)據(jù)分析前移到感測(cè)器自身，從而有效降低數(shù)據(jù)傳輸需求，並達(dá)成能源優(yōu)化。
「我們的機(jī)器學(xué)習(xí)核心與智慧感測(cè)處理單元（ISPU）是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的兩大關(guān)鍵技術(shù)，」他說道。ST的機(jī)器學(xué)習(xí)核心是一種針對(duì)動(dòng)作數(shù)據(jù)分析的專業(yè)AI引擎，且具備靈活的多模型處理能力。而ISPU則將數(shù)位訊號(hào)處理器（DSP）直接嵌入感測(cè)器內(nèi)，讓智慧感測(cè)器能夠自行完成數(shù)據(jù)處理，這樣不僅避免依賴獨(dú)立ASIC或系統(tǒng)封裝，還能透過C語言進(jìn)行程式開發(fā)，大大提升開發(fā)效率。
「讓AI技術(shù)人人可用是ST的目標(biāo)之一，」Ferri強(qiáng)調(diào)。這樣的開放策略涵蓋三類專業(yè)人士：嵌入式軟體工程師、數(shù)據(jù)科學(xué)家和硬體工程師。ST的ST Edge AI套件便是為了支援這些多樣化需求所打造，無論是MPU、MCU，或智慧感測(cè)器，都能透過這套工具開發(fā)出高效的AI應(yīng)用。「我們希望這些專家能夠透過ST Edge AI無縫整合智慧感測(cè)技術(shù)，推動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的全面普及。」
當(dāng)談到未來，F(xiàn)erri認(rèn)為智慧感測(cè)器的發(fā)展方向?qū)摹肝铩箶U(kuò)展到「人」。意法半導(dǎo)體計(jì)畫開發(fā)以人為本的生物感測(cè)器，讓使用者在本地即時(shí)獲得健康數(shù)據(jù)。「未來的智慧貼片能夠監(jiān)控心電圖、肌電圖等生理訊號(hào)，並直接提供反饋，」Ferri表示，這樣將減少數(shù)據(jù)雲(yún)端處理需求，提供更即時(shí)且有效的健康管理解決方案。
「隨著數(shù)以億計(jì)的感測(cè)節(jié)點(diǎn)開始分擔(dān)運(yùn)算任務(wù)，邊緣AI技術(shù)將成為主流，」Ferri強(qiáng)調(diào)。「我們正推動(dòng)邊緣AI技術(shù)的極限，以實(shí)現(xiàn)智慧、開放且精準(zhǔn)的未來。」通過這一策略，意法半導(dǎo)體致力於打破AI普及的障礙，並為各行各業(yè)創(chuàng)造更高效、可持續(xù)的應(yīng)用場(chǎng)景。
