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瞄準AI安防應用 Ambarella/Lumentum/安森美聯攻3D感測
Ambarella、Lumentum以及安森美半導體(ON Semiconductor)日前攜手共推3D感測平台,滿足智慧電鈴、門鎖等智慧門禁系統及智慧安防產品應用,已於2020年國際消費電子展(CES 2020)期間公開亮相。
Ambarella、Lumentum及安森美日前策略聯盟,共同推出3D感測平台。
安森美半導體商業感測部門副總裁兼總經理Gianluca Colli表示,該公司RGB-IR感測技術為可見光及紅外線(IR)影像提供物聯網視覺應用;Ambarella CV25電腦視覺SoC則內建影像訊號處理器(ISP),為RGB-IR感測器帶來高畫質影像,並促進AI處理能力於安全應用的創新。
傳統的結構光解決方案需同時使用IR及RGB相機模組,且需以專用ASIC進行深度處理。本次三方合推的新平台使用Lumentum的VCSEL技術,並配置安森美AR0237 RGB-IR CMOS影像感測器,以獲可見光及深度感測紅外線影像;Ambarella CV25 AI視覺SoC則支援深度處理、反欺騙演算法、3D臉部辨識演算法和影片編碼,降低系統複雜性並提高性能。
Ambarella CV25晶片的ISP支援RGB-IR色彩濾波矩陣及高動態範圍(HDR),進而在低光照和高對比度的環境提供高畫質影像;CVflow架構則提供動態偵測及3D人臉識別所需計算能力,可運作多種AI演算法以實現像是人流統計的功能;此外,具安全啟動、TrustZone和I/O虛擬化等功能可防止駭客入侵
Ambarella總裁兼首席執行官Fermi Wang表示,本次三強合作為下一代智慧門禁系統和安防裝置提供硬體平台,藉由Lumentum VCSEL解決方案、安森美半導體RGB-IR技術,以及該公司CV25 SoC所創建的3D感測平台,可降低系統複雜性並使其可靠又安全。
專訪OnRobot執行長Enrico Krog Iversen 共通前端平台加速手臂應用部署
OnRobot執行長Enrico Krog Iversen表示,由於每家機器手臂業者都有自己專屬的軟硬體介面,因此目前絕大多數的機器手臂前端工具,例如夾爪、吸盤等,常常得採用高度客製化的設計。但高度客製化也使得這類前端工具的一次性工程(NRE)成本增加,並使其不容易因應產線需求改變而調度。這些問題使得機器手臂的應用受到極大限制,也讓OnRobot看到機會。
為打破各家機器手臂品牌無法互通的限制,OnRobot提出手臂前端工具統一平台的概念,要讓所有機器手臂的前端工具都能跨廠牌通用,進而使SI跟使用者能更快實現應用導入。在硬體層面,針對不同手臂品牌,OnRobot推出對應的快拆式法蘭轉接器,並內建通訊協定轉換晶片,以便讓前端工具跟手臂建立通訊連線;在軟體層面,OnRobot則提供專門用來控制前端工具的應用軟體或軟體開發環境,讓自動化工程師得以快速編寫程式。
Iversen表示,目前OnRobot的前端工具已經跟Universal Robot(UR)的手臂實現深度整合,在UR的軟體環境裡,可以直接呼叫OnRobot的前端工具App,以非常直覺的方式控制前端工具參數。預計到2020年五月,OnRobot將會與大多數手臂品牌業者實現類似的深度整合。
除了打破手臂品牌之間的藩籬外,OnRobot目前還有另外兩項重要工作正在推動中,其一是擴大通路合作夥伴的數量,另一個則是增加前端工具的品項,以滿足更多樣化的手臂應用需求。目前OnRobot產品只透過通路夥伴銷售,全球約有400家合作夥伴。預計到2020年底前,全球合作夥伴的家數將達到800家。另一方面,OnRobot也計畫在2020年結束前,再推出30種不同的新產品。
OnRobot執行長Enrico Krog Iversen認為,通用的前端工具平台,將是加快機器手臂應用導入的關鍵。
專訪英特爾資料中心事業群副總裁Lisa Spelman 用完善生態系優化資料中心負載
英特爾資料中心事業群副總裁暨行銷總經理Lisa Spelman表示,目前有著三大技術趨勢不斷推動資料中心的發展,分別為雲端運算、5G/Edge擴展,以及人工智慧(AI)。首先是雲端運算,雖說此一技術是三種裡面最為成熟的,但由於新興應用愈來愈多,驅使雲架構的規模和效率須不停提升,並從本地擴展到邊緣。
而在5G/Edge部分,5G的革命性在於可謂每個使用這、行業帶來新的體驗,企業能透過5G創造新的商機。而與5G相結合,愈來愈多的運算、數據產生和服務應用的位置出現的轉移,也就是從雲端轉向邊緣,且發展力道十分強勁。最後,人工智慧則是在以數據為中心的應用中迅速傳播,並將塑造整個產業、人類生活的未來。AI的顛覆性創新已從數據中心轉移至邊緣,可說已遍及各式雲端、邊緣架構,衍生各式創新應用,預計在未來的兩年中,將會有近75%的應用程序整合AI。
簡而言之,這三大趨勢的出現,驅使資料中心的工作負載出現了全新的變化,有了新的應用意味著數據的產生、收集、運算需求也愈來愈高;也因此,優化工作負載成了關鍵任務,如此一來才能實現更高的性能、新功能和更高的服務品質。
Spelman指出,為此,多年來英特爾的硬體一直在追求更高效的分析和機器學習演算法。借助第一代Xeon可擴展處理器,可透其整合的Intel AVX 512引擎賦予CPU更大的AI實力,進一步為深度學習訓練和推論工作帶來顯著的性能提升。至於新發布的第二代Xeon可擴展處理器,內建可使推論加速的DL Boost技術,以進一步促進深度學習效率。
據悉,英特爾新推出的Xeon可擴展處理器代號為「Cooper Lake」,將在每個插槽支援高達56個處理器核心,並且在標準插槽式處理器內建AI訓練加速器,該處理器預計在2020上半年問市。
Cooper Lake高核心數處理器將會沿用原先內建於Intel Xeon Platinum 9200處理器系列的功能,帶來突破性的平台效能,這些功能已經被許多要求嚴格的高效能運算系統(High Performance Computing, HPC)客戶,包括HLRN、Advania以及4Paradigm等所採用。
值得一提的是,新款Intel Xeon可擴充處理器,與標準的Intel Xeon Platinum 8200處理器相比,提供兩倍的處理器核心數(最高56核心)、更高的記憶體頻寬、以及更高的人工智慧推論(Inference)與訓練效能。透過在Intel Deep Learning Boost(Intel DL Boost)中最新加入支援的bfloat16技術,Cooper Lake將提供內建高效能人工智慧訓練加速功能的x86處理器,該產品亦與即將推出的10奈米Ice Lake處理器擁有平台相容性。
除了提供高效能的晶片之外,Spelman也說明,要妥善的利用這些數據,降低工作負載,所需的不僅僅是高效的運算方法,也須從數據的移動、儲存著手強化。為此,該公司近期收購了Barefoot...
專訪旺宏電子董事長兼執行長吳敏求 深耕利基應用擴展Flash市場
旺宏在半導體領域已經是一家成熟的公司。回顧過去的三個10年,旺宏電子董事長兼執行長吳敏求說,旺宏的第一個十年,成為半導體行業的標竿,十年之內成長至約十億美金的營業額;第二個十年,該公司遭遇產業環境與經營困境,幾乎要倒地不起;第三個十年,又經歷擴廠而虧損的窘境,但在全體同仁努力下推出55奈米的NOR及19奈米的NAND,最後又站起來,歷經挑戰始終未被擊倒,吳敏求將之歸功於所有員工的努力。
多年來旺宏深耕技術,吳敏求表示,現階段該公司專利申請量超過9,600件,取得專利數高達7,950項,尤其在3D NAND的領域,已有超過2,400項專利,很多都是基礎專利,將來可為旺宏帶入不少利潤。面對產業的競爭與挑戰,吳敏求坦言旺宏不擅長價格與量產型產品的競爭,所以格外強調技術與品質,也自豪是半導體業第一家將產品品質從ppm Level推向ppb Level的廠商,每10億個產品的不良率在500個以內。
因此,旺宏在應用發展部分看好醫療、汽車、工業領域,如心律感測器、血糖機、自駕系統等。汽車應用需要搭載快速啟動記憶體,醫療應用要求記憶體零雜訊,以提升量測準確度。此外也推出120萬次讀取都不失敗的產品,與每一顆IC具備獨特IO的加密記憶體,穩定性與可靠性符合車用/工業等級要求。
其他熱門應用包括無人機、任天堂遊戲機及5G基地台也是布局的重點,吳敏求強調,5G基地台布建環境不亞於汽車與工業場域,全球主要的基地台設備供應商有八成與旺宏洽談合作,2020年以後5G建設加速,會帶來更多營收貢獻。
旺宏電子董事長兼執行長吳敏求期待,20年後可以帶領旺宏挑戰快閃記憶體領域全球第一的位置。
Mobileye看好自駕潛力 強攻中韓市場
英特爾子公司Mobileye進一步擴大先進駕駛輔助系統(Advanced Driver-Assistance System, ADAS)及自動駕駛移動即服務(Mobility-as-a-Service, MaaS)的全球版圖,於CES 2020期間宣布分別與上海汽車集團(上汽集團)及韓國大邱廣域市合作,拓展該公司於全球布建自駕技術版圖,進一步提升駕駛體驗。
Mobileye持續擴展ADAS、MaaS及AV等領域版圖。
Mobileye執行長暨英特爾資深副總裁Amnon Shashua表示,該兩項新協議拓展Mobileye在MaaS和ADAS領域的全球版圖,同時進一步接近完全自動駕駛。
Mobileye首度攻入中國市場,偕上海上汽於中國布建L2+系統,使用Mobileye道路體驗管理(Road Experience Management, REM)技術及全球雲端地圖資料庫RoadBook,匯集中國道路資訊,製作高清晰度地圖以供L2+和更高自動駕駛層級車輛使用,推動中國L2+級ADAS系統布建,並提供其他OEM合作車廠進入中國地圖測繪市場的機會。
另一方面,該公司則聯手韓國大邱廣域市推動自駕MaaS布建,結合自動駕駛計程車(Robotaxis)移動服務協定,預計連同大邱廣域市(直轄市)測試、部署自動駕駛計程車移動解決方案,將自駕系統整合至車輛中,實現無人駕駛MaaS操作。
該公司於全球亦有多方合作案例,如與巴黎大眾運輸公司(RATP)聯合巴黎市政府將自動駕駛計程車(Robotaxis)導入法國市場;與中國蔚來汽車(NIO)合作生產該公司自駕系統,並銷售搭載該系統的消費者層級自駕車;聯手福斯汽車(Volkswagen)及Champion Motors的合資事業在以色列經營自動駕駛計程車隊等。
本次的兩項合作反映Mobileye針對車用市場的投入策略,包括地圖道路體驗管理、先進駕駛輔助系統(ADAS)、自動駕駛移動即服務(MaaS)和消費者自動駕駛車輛(Autonomous Vehicle, AV)等領域,據悉該公司於2019年的銷售額接近10億美元,有望於2020年達到雙位數成長;至2030年MaaS總體潛在市場規模(Total Addressable Market, TAM)將達1,600億美元,拓展其於ADAS領域的地位。
導入預測性維護概念 智慧建築安防效率大升級
西門子(Siemens)積極將「預警性維護」觀念帶入安防系統,期能將智慧建築安防系統「化被動為主動」。西門子認證專案經理陳晉德表示,何謂被動式安防?舉例而言,在家附近裝設圍籬可稱為延遲損失,因為竊賊必須先翻過圍籬才能進入家中;而在家中裝設警報器,稱為減少損失,因為當警報器一響,竊賊勢將會縮短偷竊時間。最後,若裝設了監視攝影機,這稱為紀錄損失,因為可拍攝下來被偷了哪些東西。但是,以上這些都脫離不了「損失」二字,也就是仍改變不了被偷竊的情況,這就是所謂的被動式安防。
西門子認證專案經理陳晉德。
也因此,西門子希望透過「預警性維護」的概念,實現預防性的安防,而非是等事件發生之時再進行「保護」。陳晉德指出,安全防護實際來說可分為四個階段,分別是保護(Protect)、預防(Prevent)、反應(Response)和恢復(Recover)。目前除了歐美地區,其餘地區像是台灣,在建築安防仍處於「保護」階段。
舉例來說,目前的監控系統若看到建築物某個區域有可疑人士闖入觸發預設的電子圍籬警戒區,系統會發出警報,請建築物內的警衛或是工作人員將可疑人士加以驅離。此種情況仍屬於被動式安防(因為可疑人士已觸發系統預設的警戒區)。而主動式安防則是會藉由所收集的數據(例如間隔多少時間就會有人在徘徊、徘徊多久、行為舉止等),分析歸納出不停有人來徘徊的可能原因,產生早期預警事件供建築物業主參考,同時再以這些分析為基準,業主或是系統就可擬定應變SOP,進行狀況、災害演練等,進一步杜絕此一情況發生。
陳晉德說明,所謂的保護,意指等事情發生時才有所動作,這透過一般的監視攝影機就可做到;而要達到預防(Prevent)、反應(Response)和恢復(Recover)的階段,並非單純導入更智慧化的監控應用或設備(例如人臉辨識、影像辨識等)就能實現,而是要有一個整合且具開放性的系統平台,以連接建築物內各種監控設備,同時還要能有效分析、歸納這些監控設備長期蒐集而來的資訊,最後依據這些分析結果擬定事件發生前、發生時及發生後的SOP流程和應變措施。
為此,西門子備有Siveillance Suite解決方案,以實現主動式的安防管理。此一解決方案包含全面的安防組合(從智慧影像監視、門禁控制和身份管理到入侵探測和周邊保護等),經過適當配置,可滿足特定地點或領域中客戶的具體要求。
像是Siveillance Control提供了廣泛的功能,可用來管理偵測器和各種警報系統。來自這些系統的訊號可進行顯示並以專門優先順序加以處理,以確保重要事件得以優先處理;如此一來便可根據複雜的建築系統結構和層級進行調整。除了單純顯示警報和發生事件外,這些每個訊號還可與預先定義、擬定的指示(像是事情發生時的處理SOP相聯,隨後根據實際情況提供給操作人員;這麼一來就可檢視事先訂定的SOP操作是否符合現況,之後再依現場實際情況進行調整、更動,以時時改進安防系統的運作,達到更高效率。
2021年25G以上高速主動式光纖纜線躍居主流
根據產業研究機構LightCounting的研究指出,從2020年到2024年,光通訊市場有近2/3的產品已1x10G和1x25G主動式光纖(Active Optical Cables, AOC)為主流。該單位對2023年新的AOC預測較2018年12月的預測低43%,主要是由於中國超大規模數據中心運營商對1xN產品的需求估計有所減少。然而,由於新的400G(8x50G)AOC將持續成長,2023年的AOC收入將成長20%,它將在高效能運算(HPC)、雲端運算和核心路由應用中獲得廣泛使用。
在預測期內,HPC和數據中心的100G產品成長迅速,但HPC現在正迅速邁向從2019年開始的下一個速度200G。但是,如果完全安裝,一台即將推出的超級電腦可能會消耗243,000個100G AOC。儘管HPC和數據中心的100G產品都迅速增加,但HPC現在正迅速邁向從2019年開始的下一個速度200G。
2019與2020年AOC的整體出貨量儘管都較2018年衰退,不過高階25G以上的AOC比重持續提升,2021年25G以上AOC比重將正式超越成熟的10G系列產品,正式躍昇為產業主流。
NXP偕NTT DOCOMO/Sony拓展UWB生態系統
恩智浦半導體(NXP)日前宣布將聯合NTT DOCOMO與索尼(Sony),於行動支付展示中採用超寬頻(Ultra-Wide Band, UWB)技術,於優化消費者行動支付體驗的同時,進一步擴展UWB的生態系統。
本次三方合作將提升消費者行動支付體驗。
索尼影像產品公司FeliCa業務部資深副總經理Toyoaki Kobayashi表示,本次合作為旅客與手機用戶提供整合、快速、安全的非接觸式付款、票務及其他應用體驗。展示的案例運用精密測距功能則可讓用戶從FeliCa服務中獲得更多效益。
隨著恩智浦日前宣布推出適用於行動裝置的晶片組,便持續獲手機、物聯網與汽車製造商等跨領域生態系統業者支持以建立UWB生態系統,並運用安全且特殊的UWB產品強化精確即時定位功能。
三方公司設計的智慧零售動態演繹展示,使用UWB技術帶來的直覺及輕鬆連結體驗,涵蓋交通、店內支付、大樓門禁等領域帶來的潛在效益,如用於支付、身分驗證與識別的端到端安全硬體及軟體,為店內購物與無感支付實現安全便捷且毋需動手操作的支付體驗。
透過追蹤用戶行動與定位,可展現UWB 360度的寬廣定位、高定位準確度與空間感知等針對個人化廣告與行銷量身打造的功能;同時亦展示UWB補充功能—於藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy, BLE)及近場無線通訊(Near Field Communications, NFC)等狹帶頻譜(Narrow-band Spectrum)上強化現有無線技術。
DOCOMO通訊裝置開發部門總經理Takeshi Higuchi則表示,三方共同展示行動支付、廣告與智慧鑰匙應用,呈現的架構可幫助開發人員、製造商與服務供應商能更積極服務消費者,本次的合作亦使彼此昇華更便捷及寶貴的消費者體驗。
攜手飛雅特克萊斯勒汽車 鴻海正式進軍電動車市場
鴻海正式進軍電動車產業,於近日宣布將與飛雅特克萊斯勒汽車(Fiat Chrysler Automobiles, FCA)簽署合作協議,未來將設立合資企業,專注於開發及生產純電動汽車,並進一步經營車聯網業務。
鴻海布局汽車市場一直有跡可循,在2019年11月的法說會上也提到,已宣示進軍「電動車、數位醫療、機器人」三大市場目標;而本次與飛雅特克萊斯勒汽車的合作,則證實了鴻海已準備好進軍電動車市場。
鴻海表示,此次合作將匯集雙方在汽車設計、機構工程和生產製造以及行動軟體技術領域的能力,共同投入於不斷成長的電動汽車市場。透過將鴻海的行動科技和軟體專業知識,結合飛雅特克萊斯勒汽車具創新力和成功的汽車製造商實力,雙方可以提供駕駛和汽車間獨特的體驗,還包括眾多市場尚未提供的功能。
鴻海宣布與FCA合作開發電動車。
鴻海進一步說明,汽車行業目前正面臨新技術帶來的破壞式創新,該公司正抓住這一歷史機會,憑藉其在資通訊產業的專業知識領域,協助傳統汽車產業提升到下一階段;同時這也是一個轉型升級契機,與飛雅特克萊斯勒汽車的合作,有望擴大該公司在汽車領域的研發設計、製造。
鴻海指出,此次的合作有助於集團加速跨入EV電動車領域的腳步,未來在適當時機,也會跟外界進一步說明雙方合作的成果;目前雙方初步計劃是在中國大陸生產,以供當地市場使用,未來可能用於出口。
結合GTC安全方案 聯網汽車TCU/ECU防護增
為此,SecureRF和意法半導體(ST)合作開發出一種符合未來需求的低功耗安全解決方案,即使在最小的汽車處理器上也能極快運行。SecureRF的WalnutDSA和Ironwood KAP兩種安全演算法最近已移植到意法半導體的SPC58ECxx 32位元車規處理器平台上;兩家公司合作開發了一個模組,演示資訊服務控制單元(TCU)與多個ECU的相互認證過程,並在2018年TU-Automotive Detroit 展會上展出了該模組。
Walnut數位簽章演算法(DSA)和Ironwood金鑰協商協議(KAP)基於SecureRF群理密碼學(GTC)。這一密碼學分支雖然不是什麼新事物,但目前有助於解決一個相對較新的網路安全問題:如何保護物聯網、汽車系統和其它網路應用中越來越多的資源受限的設備。
GTC具有三重優勢,運算速度即使在最小的設備上也非常快;RAM/ROM占用極低;能夠抵抗所有已知的量子攻擊。GTC計算效率高,比其它加密方法更省電。SecureRF可以通過硬體或軟體來實現GTC解決方案。
MCU上運行GTC 性能優勢顯著
SPC58ECxx是32位元微控制器,針對車身、網路、安全系統和通訊連接應用設計的通用微控制器系列產品,基於兩顆180MHz e200z4d PowerPC處理器內核,整合高達4MB的快閃記憶體和512KB的RAM、硬體安全模組以及許多通訊周邊,包括LIN、SPI、UART、乙太網AVB、Flexray和CAN FD控制器;SPC58ECxx是按照ISO 26262標準設計,並支援ASIL-B安全關鍵型應用安全等級標準。
演示程式運行在SPC58ECxx探索板上,與基於ECC的驗證方法相比,GTC方案性能優勢非常明顯,最終執行時間顯著縮短。表1是GTC與橢圓曲線密碼(ECDSA+ECDH)方案的執行時間和ROM/RAM占用情況比較表,其中,橢圓曲線密碼(ECDSA+ECDH)方案的執行時間是GTC方法的12.6倍。基於GTC的解決方案方便設計人員為車載微控制器增加重要的安全功能,例如,安全啟動和安全硬體更新,並使基於SPC58ECxx的TCU能夠與車上資源有限的ECU相互認證,該演示解決方案如圖1所示。
圖1 GTC解決方案示意圖
用於互聯ECU上優勢更加突顯
保護非常小的ECU處理器的安全是設計人員首要考慮的問題,也是該解決方案最重要的優勢之一。快速認證是必備的,對於許多汽車應用,其它資料安全方法可能並不實用。基於GTC的方法可安裝在最小的處理器上,還能實現較好的性能,圖2比較了GTC和ECC在8位元處理器上的運行性能。
圖2 GTC和ECC在8位處理器上性能比較
在圖2中,每個垂直尖峰表示一次驗證過程結束。完成一次認證過程,ECDSA/ECDH用時7.69秒,而SecureRF的WalnutDSA和Ironwood KAP僅需68毫秒,是前者的1/90。這一速度優勢,再加上超低功耗和更低的RAM/ROM占用,使SecureRF方法非常適合於資源受限的處理器。
SecureRF加密演算法是SPC58ECxx內建硬體安全模組(HSM)的新選擇。該硬體安全模組將安全子系統和SPC58ECxx主處理器內核完全隔離,且還適用於沒有HSM模組的產品,例如SPC582Bxx。SPC582Bxx是SPC58ECxx的精簡版,搭載一個主頻120MHz的e200z4d PowerPC處理器內核、高達1MB的快閃記憶體和192KB的RAM。但是,硬體安全功能的缺乏使得軟體安全功能非常必要。軟體安全方案必須能夠保持良好的性能,同時不占用過多的資源,以免對系統造成任何過多負荷。考慮到汽車系統設計壽命多達數年,汽車系統需要放眼未來資料安全發展趨勢,應對即將到來的量子計算安全威脅。SecureRF方法採用後量子加密技術,能夠應對當前已知的所有攻擊。
(本文作者皆任職於意法半導體)












