乐鑫科技张瑞安:2021年将推出低成本AI系列产品 20年后开源硬件会是这样……
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2021-02-09 08:04 星期二
科创板日报记者 莫磬箻

《科创板日报》(记者 莫磬箻)讯,当下,物联网芯片作为驱动传统终端升级为物联网终端的核心元器件之一,得到业界高度重视,从低复杂度到高性能计算控制芯片,从短距离通信到长距离通信芯片,各种类别芯片大量供应商参与的格局已经形成,传统芯片巨头也将物联网作为未来重要发力领域之一。

近期,科创板物联网芯片龙头乐鑫科技CEO张瑞安在接受了EEWeb采访,介绍公司产品布局及对行业进行前瞻,《科创板日报》获乐鑫授权刊发其中文版本。

乐鑫科技 (688018.SH) 成立于2008年,是一家科创板上市的跨国物联网芯片公司。公司分别于2014年和2016年推出了物联网芯片 ESP8266 和ESP32。ESP8266 仅支持Wi-Fi MCU的简单连接控制,而ESP32解决了需要双重连接的需求(Wi-Fi +蓝牙/蓝牙LE)、提供更强大的计算能力或强大的安全功能。

乐鑫科技于 2020年推出新物联网芯片 ESP32-C3 和 ESP32-S3,以满足连接设备的最多样的需求。ESP32-C3设计时考虑的一些关键标准包括安全性、低功耗、每个应用程序的内存使用优化。ESP32-S3 在MCU中对 AI 矢量指令有额外的支持,这为神经网络计算和信号处理工作负载提供了加速。

以下为 EEWeb 对乐鑫科技 CEO 张瑞安的采访记录,为国内首发的中文版本。

EEWeb :和我谈谈你自己和你的事业吧。

张瑞安:我其实是一名软件工程师。我从小就一直在写软件。我第一次编写软件的经历是我和哥哥为我父亲的公司编写会计软件。当时,我最大的成就是为 Apple II 编写了键盘驱动程序,以减少敲击键盘的次数。但多年来,我从未将软件视为一种职业。我想成为一名数学家或物理学家,做一份“真正的”工作。所以,在我上大学的时候,我第一次认真的尝试是在通信系统和计算电磁学方面。

但是,当我开始工作时,我决定尝试一些新的东西:电路。乍一看,它不具备计算电磁的数学优雅性。但随着时间的推移,我学会了欣赏电路和电路架构的美。我认为,当我们能够让所有内容都运行得很好时,事物才会变得更加美丽。

2008年,我创办了乐鑫科技,我的想法是,我们可以用一种语言自动进行模拟设计。我们最终转向设计了我们自己的物联网芯片产品。

生活是个循环——经过这么多年,我最终意识到,我喜欢做的一切都是编写某种形式的软件来解决问题。现在我仍然会花15%的时间来编写代码,使我正在做的事情自动化。我并不总是记得在事后使用代码,但编写代码的行为,或者只是尝试着编写代码,可以帮助我分析我的想法,并将它们转化为可行的策略或系统。

EEWeb :您目前在 ESP32 方面开发的主要重点是什么?

张瑞安:我们的使命是使 ESP32 成为物联网应用的可访问和多用途平台。我们的重点不只是硬件,我们也做处理器、编译器、操作系统、应用程序框架、云中间件、开发工具等等,我们要做任何我们认为可以改善开发人员体验的事情。

我们希望我们的技术能够被非嵌入式软件工程师的程序员所接受。我们花了很多时间来记录我们的设计,以确保我们的用户能够从内部准确地理解它们是如何工作的。

顺便说一下,我们刚刚推出了ESP32-C3,这是我们的 WiFi4+BLE5 combo芯片。这是我们第一个完全基于RISC V指令集的芯片,具有强大的安全功能。为了使ESP32-C3比第一代ESP32更安全,我们已经投入了大量研发资金,我很希望看到安全研究人员尝试破解它。如果他们真破解了,我们会继续改进它。

EEWeb :你觉得ESP32怎么样?它是ESP8266更好、更强大的替代品,还是两种芯片,分别针对不同的应用?

张瑞安:ESP8266 是我们的第一款物联网芯片。我们受到了“每个孩子一台笔记本电脑”运动和“节约工程”概念的启发。所以,我们问自己,我们能设计出的最小的可联网计算机是什么。我们认为它还必须便宜,且易于制造。所以,我们所做的就是将所有射频组件(除了天线)集成到芯片中,这在Wi-Fi行业是首创的。

ESP32是我们实现这一目标的第二次尝试。它更强大,功能更好。ESP8266存在很多限制,所以我们想用ESP32去解决,包括内存、计算资源、深度休眠功耗和外设。在设计过程中,我们团队提出了非对称双核架构。虽然这是一个非标准设计的小型mcu,但我们认为它是一个很好的设计想法,并决定实现它。

因此,可以认为ESP32的功能是ESP8266功能的一个超级扩展。

EEWeb :从安全和加密的角度来看,你们在ESP32中实现了哪些解决方案?为什么选择 RISC-V MCU?

张瑞安:最新的ESP32-C3包括几个安全功能,如安全启动、flash加密、数字签名、HMAC外设,以及提供可信执行环境(TEE)或特权分离的世界控制器。

我们选择RISC-V MCU有很多原因,但最重要的是,由于RISC V采用的是标准化的开源方法,它很有可能在未来几年内成为市场上最受支持和最安全的平台。

EEWeb :你能想象20年后开源硬件的状态吗?

张瑞安:在未来的20年里,开源硬件将会比现在更有影响力,更重要,原因有很多。首先,技术进步将使快速成型成为可能,而成本仅为今天的一小部分。第二,全球环境问题将会产生更多的问题,但由于商业优先级有限,很多问题不会被照顾到,那就需要开源硬件来支持。第三,随着人工智能硬件和算法的快速发展,以及计算资源的可用性,我们希望业余爱好者能够用非常简单的硬件创造出几乎所有的东西。例如,开发者们可以制造自己的通信调制解调器,由简单的无线电和基于神经网络的调制解调器组成,功效比我们现在拥有的要高得多。

到2040年时,开源硬件的一个关键定义特征将是使用低功耗和低分辨率的神经网络。当然,对今天的工程师来说,最耗时的事情是写代码。到2040年,在大多数情况下,通过用人工智能模块取代软件,我们将大幅减少写代码这方面的努力。我希望设计的很大一部分更加基于神经网络。简而言之,软件将以廉价的神经网络的形式吞噬硬件。

EEWeb :你觉得Arduino和 Raspberry 怎样?

张瑞安:Arduino和Raspberry都是很好的平台。它们吸引了不同群体的人。Arduino非常适合推广给年轻用户来理解计算,在某些情况下,它还特别适合快速创建原型。Raspberry是一个成熟的计算平台,可以用来实现完整的系统。我们在内部使用了大量的Raspberry pi以及我们自己的产品,用于与硬件相关的任务,比如测试自动化和测量。

EEWeb :你有什么建议给那些想要用 ESP32 做创业公司的人?

张瑞安:我们和很多成功的创业公司合作过。我们注意到,这样的团队具有一些共同的特征:坚韧,一种进取精神,创新文化,以及组建一个真正对技术充满激情的团队。

我对2021年的建议是将弹性云计算与人工智能和物联网结合起来,大规模定制、个性化和人工智能是其中的关键成分。举个例子,你可以看看我们的云框架ESP-RainMaker,它利用了Amazon的EC2来实现对ESP32系列产品的快速开发。

EEWeb :你对人工智能有什么计划?

张瑞安:我们将在2021年推出基于ESP32-S系列芯片的低成本AI系列产品,从ESP32-S3开始。对于人工智能芯片来说,仅仅构建硬件是不够的,算法同样重要。因为我们不指望普通开发者收集足够的训练样本,并运行自己的人工智能网络。所以,我们将会在我们的 Github 仓库中放更多的人工智能代码。我们已经在内部测试了ESP32-S3芯片,我们能够在诸如波束形成、唤醒字识别和离线命令识别等任务中实现最先进的性能。

在不久的将来,我们还将加强与图像识别相关的特征。ESP32-S3也已经在一些与图像相关的应用程序上进行了测试,但是后续的ESP32-S4芯片会提供一个更强大的版本。

英文原文:https://www.eeweb.com/esp32-solutions-enable-ai-for-iot-interview-with-espressif-systems-ceo/

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