物联网是当下最热门的技术之一。6月12日，在英飞凌举办的“物联网与边缘人工智能媒体沟通会”上，英飞凌科技股份公司物联网、计算及无线事业线执行副总裁Sam Geha分享说：“当前，每秒大约有127台设备首次接入互联网。到2027年，物联网设备预计将达到430亿台，这一数字在2022年为300亿台。”

Sam Geha，英飞凌科技股份公司物联网、计算及无线事业线执行副总裁

不过，不断壮大的物联网，也正面临着诸多挑战。网络安全和数据隐私便是绕不过的关键难题。据统计，2022年，全球物联网恶意攻击共计发生1.12亿件。随着联网设备的不断增加，数据量呈爆炸式增长态势。由于许多应用程序都是在物联网中构建的，因此数据存储和数据处理分析是物联网发展的关键之一。

创建智能、互联的世界，物联网设备需要在边缘进行大量处理。它通过解决云计算依赖性、安全性和带宽等关键问题，使物联网应用更加高效和可靠。Sam Geha表示：“Edge AI是物联网及更广泛领域的关键推动因素，它增强了物联网的能力，能确保网络、计算和能源资源的优化使用，是物联网发展所不可或缺的技术。”

英飞凌是物联网领域的半导体领导者。据介绍，英飞凌将用PSOC^TM Edge技术，将众多面向未来的微控制器产品整合到PSOC^TM品牌旗下，助力打造新一代可靠的ML Edge设备，继续提升英飞凌在物联网领域的地位。在未来一年里，英飞凌将重磅推出的三个全新的PSOC^TM微控制器系列：PSOC^TM Edge、PSOC^TM Control和PSOC^TM Connect。其中，PSOC^TM Edge是支持机器学习增强HMI能力的MCU，PSOC^TM Control是用于电机控制盒能源转换的PSOC^TM Control微控制器，PSOC^TM Connect则是具有先进无线连接功能的可扩展MCU。

下一代物联网边缘设备要求在不影响功耗的情况下继续提高性能。下面，我们将通过了解PSOC^TM Edge这款产品，来详细看看，英飞凌是如何利用机器学习功能来实现实时响应式AI，同时还平衡了性能与功耗的要求。

PSOC^TM Edge微控制器

PSOC^TM Edge是基于高性能的Arm^® Cortex^®-M55内核，支持Arm^® Helium^TM DSP指令集的微控制处理器。它不仅有自研的加速器，同时还采用了Arm^® Ethos^TM-U55神经网络处理器，以及Cortex^®-M33内核搭配英飞凌超低功耗NNLite（一种用于加速神经网络的专有硬件加速器）。其中U55的性能更强，而NNlite的功耗则更低，可方便用户在不同的场景下使用。此外，该MCU具备强大的硬件安全功能和各种连接外设选项，包括内置PHY的USB HS/FS、CAN总线、以太网，支持与Wi-Fi^® 6、BT/BLE的连接和Matter协议等，且支持通过语音/音频感应来实现激活和控制。此外，在存储领域，PSOC^TM Edge包含了RRAM和SRAM的两种存储技术，可满足不同应用场景对存储的资源需求。

梁家威，英飞凌科技股份公司大中华区消费、计算与通信业务首席工程师

事实上，Edge M55+U55识别的能力，其实早在十多年前就已经存在通过电脑学习识别和分类物品的功能和探索中。不过，英飞凌科技股份公司大中华区消费、计算与通信业务首席工程师梁家威介绍说：“传统CPU处理数据的模式主要是以单线的方式进行处理，做不到或者需要很大运算量才能实现的功能。而搭载有U55这种NPU架构的微处理器，可以并行的把大量的数据快速地去处理，非常更适合去完成今天这种神经网络运算的功能。”

据介绍，PSOC^тм Edge本身具备信息处理能力，可以通过神经网络学习和机器学习进行相应识别。基于PSOC^тм Edge架构下的400MHz主频，仅需要40多毫秒就能完成识别，可以满足人们日常应用体验的要求。

虽然应用处理器可以提供更强的计算能力，但是随之带来的就是高功耗。Sam Geha介绍说：“我们在打造PSOC^тм Edge平台的时候，在追求性能的同时也考虑到功耗的平衡。我们在低功耗方面做了很多特殊的考量，这也是该产品与其它应用处理器最大的区别之一。”

据介绍，PSOC^тм Edge特殊考量的差异化设计，在很多方面都有体现。如芯片中设计了“always-on”的电源域，它有低功耗场景可以使用的外设，支持系统在进入待机模式时仍然可以工作，包括超低功耗下的可编程模拟子系统等。此外，有一部分串口，也可以在低功耗模式下继续工作。也正是基于它在待机功耗方面的突出能力，因此可以被设计在一些传感器的节点上，也更适合工作于一些设备经常处于待机状态，只是当发生一些外部的特殊事件才需要被唤醒去工作的场景下。

PSOC^тм Edge的目标使用场景包括可穿戴设备、智能家居、安全系统、HMI应用等。Sam Geha分享说：“我们预计会很快顺利完成最终的可靠性验证，并投向市场。不过，本次推出的PSOC^тм Edge MCU产品只是该系列的开始。以后会根据不同的使用场景需求，以及对于不同成本的接受程度，推出系列化的产品。后续推出的产品还会具有支持视频以及更多传感器的接口。所以这也是在系统级别通过集成来降低周边器件的成本。”

结束语

英飞凌是物联网领域的半导体领导者。英飞凌之所以能在物联网中脱颖而出，Sam Geha认为，这离不开四大成功因素：生态系统开发、从产品到系统的创新、专注于微控制器/连接和安全的解决方案，以及更广阔的市场。

其实早在2002年， PSOC^TM系列微控制器就已经面世。此后，在物联网领域，英飞凌便一步步布局其物联网市场。2016年，收购了博通的无线业务，为物联网产品组合增添了先进的功能。2020年，收购了赛普拉斯，整合XMC^TM和PSOC^TM产品组合，推出了工业解决方案。未来，英飞凌将众多面向未来的微控制器产品整合到PSOC^TM品牌旗下，继续提升其在物联网领域的地位。