2025年,在智能物联、智能家居、汽车电子等新兴领域快速发展之下,MCU的应用场景不断拓宽,推动了对MCU产品的需求增长。另外一方面,边缘AI需求爆发,MCU具备低功耗、低成本、实时性、开发周期短等特性,适合对成本和功耗敏感的边缘智能设备。人工智能算法的融入也能补强MCU,使其兼顾更高性能的数据处理任务。MCU与边缘AI的结合正是万物互联时代的发展大趋势。
AI MCU未来应用场景广阔,国际厂商竞相推出新品
洛图科技(RUNTO)预测,2025年,全球嵌入式AI芯片的市场规模将突破200亿美元。在这一趋势下,AI+MCU不仅解决了当前白电行业的痛点,更开辟了全新的增长空间。据悉,ST、NXP、英飞凌、TI等国际芯片大厂都推出了AI MCU。
比如ST在2025年上海慕尼黑展就推出了高性能微控制器STM32N6芯片,这款芯片专门针对低功耗边缘AI应用设计,首款搭载自研Neural-ART™ NPU的通用MCU。芯片主频最高能达到1GHz,算力可以达到600GOPS,能效3 TOPS/W,可在mW级功耗下完成实时CNN/RNN运算,4.2 MB大容量连续SRAM,满足1-20M参数级TinyML模型全片上运行,无需外挂存储。它能给计算机视觉和音频应用提供实时的神经网络推理能力。这款芯片已应用在莫界AR眼镜上。
此外,据悉中国家电领域的客户利用STM32N6做”1D-CNN + 轻量RNN”混合网络,实时分析室内温湿度、人群活动与门窗状态,来推进AI空调的研发。
海思研发eAI引擎,嵌入式AI芯片发力
海思推出的AI MCU采用何种架构,在性能和应用场景上有哪些拓展?
在白色家电的控制领域,扮演核心角色,负责传感器数据处理、电机控制和逻辑判断的传统MCU计算力有限,无法支持复杂的AI算法。上海海思针对这一痛点,推出了内置eAI引擎的嵌入式AI芯片Hi3066M,还有实时控制的MCU海思Hi3065P,本文重点介绍这两款芯片的优秀性能和适用场景。
海思Hi3066M的核心优势可以概括为“三低一高:1、低功耗:深度睡眠<1 µA,运行功耗约15 µA/MHz,适合电池或常插电家电;2、低成本:RISC-V免授权费+内置512 KB Flash/64 KB SRAM,系统BOM可比传统ARM Cortex-M4方案省约20%;3、低门槛AI:内置eAI引擎(硬件MAC+专用指令集),在200 MHz主频下即可跑通轻量神经网络;4、高灵活扩展:48 MHz-200 MHz多档主频、丰富外设(ADC、PWM、I3C、CAN-FD),并留自定义指令接口,方便家电客户做差异化算法升级。 海思Hi3065P是面向“家电+工业”实时控制场景推出的RiSC-V MCU,主打“高性能、大存储、低功耗”三大优势,自研 32 bit RISC-V 内核,主频 200 MHz指令集可针对电机控制、数字电源等算法做定制扩展,单周期乘法、硬件除法,算力是同频 Cortex-M3 的 1.3-1.5 倍,中断响应 <8 周期;大容量片上存储,支持算法迭代512 KB 内置 Flash + 64 KB SRAM,家电变频、PFC、逆变器等多环路控制算法可一次装下,无需外挂存储,降低 BOM 又提升抗干扰能力;休眠 150 µA,保活模式比同类降 30%;深度睡眠可进 3 µA,唤醒时间 <5 µs。是目前海思 RISC-V MCU 家族中“实时控制”定位最明确的一颗。 以空调使用场景为例,搭载Hi3066M+Hi3065P双芯片方案的设备可通过内置eAI引擎,实时采集室内外温度、压缩机功率、膨胀阀开度等10+维数据,结合强化学习模型实现节能效果。实验数据显示,1.5匹变频空调在采用eAI解决方案后,夏季平均能耗降低15%-20%,单个家庭空调年节电量可达200度左右。 文章来自:电子发烧友
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