AI浪潮橫掃全球，讓物聯網也搖身一變整合而成AIoT架構，被視為將引領下一時代IT產業的技術。AIoT的開局，對於IoT主力的MCU意味著什麼，將帶來怎樣的鉅變?
軟硬兼施
MCU經過多年的“進化”，早已進階成全武行，在高集成度、高性能、低功耗層面皆進階神速。但問題是，老司機如何開新車——AIoT時代已提出了不同的要求。
MCU在AIoT時代的變化需要“軟硬兼顧”。“一是處理器硬件層面，要求更高的處理能力、更多的安全組件、多種連接能力以及更低功耗;二是在軟件層面，操作系統從任務調度發展為IoT OS平臺，軟件複雜度大幅增加，需要平臺級軟件及工具;三是在生態系統層面，各種雲服務公司進入嵌入式系統生態圈，並且與算法公司、純軟件公司合作增多。” 恩智浦半導體微控制器事業部系統工程總監王朋朋認為。
ST中國區微控制器事業部市場及應用總監曹錦東也強調說，MCU支持AI已成一大方向 ，對MCU性能提出更高計算、更低功耗、更強擴展、更安全等硬實力之外，還需要更好的開發工具，將以往雲端在GPU、CPU或ASIC進行處理的算法進行代碼轉換，讓MCU進行識別並處理。
生態層面的變局也在拉開大幕，在AIoT時代，眾多雲服務公司進入到嵌入式領域，MCU需要開放API接口等;而且MCU需要與算法公司進行合作，以適配實現高效算力;而操作系統層面雲服務廠商的染指也將引發更多的爭鬥。
相應地，這對嵌入式工程師來說亦帶來了全新的挑戰，除了要了解通信協議棧、安全性、遠程管理和固件更新以外，還要開始使用機器學習算法，並能夠根據應用需求調整算法等。
順勢而為
無論如何，AI浪潮已然到來，要做的是如何順勢而為?
畢竟，在MCU上部署輕量級AI，帶來的利好十分實在。王朋朋詳細說，這在於可對重點應用量身定製，並且對計算平臺進行優化，同時可獨立運行AI模塊，無需雲端連接，並實現低功耗，讓IoT設備長期工作。
而在MCU應用AI的應對策略上，王朋朋表示，MCU的薄弱環節在於算力弱，即使是目前性能最高的MCU，算力也只有1.2GOPS，解決這一問題需要使用更先進的模型結構、精簡模型、優化底層代碼、利用異構計算單元等。此外，在缺少建模工具上，需要藉助PC/Server來建模與訓練。而在集成工具及標準運行環境層面，則需要廠商開發生成模型代碼與執行引擎。恩智浦的策略是找到適合的應用，再找到適合的算法，或開發集成AI IP的MCU。
曹錦東也提到，MCU適應AIoT並不僅是+AI IP那麼簡單，在代碼移植性、軟件兼容性上都要做好開發工具的配合，ST也已在適應AIoT的MCU硬件和軟件工具方面傾力開發，預計明年將嶄新亮相。
MCU技術發展多年，各主流廠家之間的技術差異可能不那麼“涇渭分明”。但在AIoT的時代中，誰會乘勢而上，誰又會被浪頭掀翻，不僅要看各家的MCU在性價比層面的實力，更考驗廠商的生態鏈的完善，包括開發工具、操作系統、雲服務、應用開發等等，無論是破還是立，都是對MCU整體實力的考驗。
自承其“進”
而回顧MCU的發展史，基本上就是將分立協處理器不斷“加權”集成的歷史。
“最早的CPU只能進行定點的加減法，乘除法是由軟件把乘除法變換成加減法，然後由軟件實現。與定點運算相對應的是浮點運算，當時浮點運算也是將浮點變換成定點運算，然後由軟件實現。由於普遍應用浮點運算，因而出現了一種專用於浮點運算的集成電路，當時叫協處理器，實際上就是專用集成電路(ASIC)，接著CPU就將浮點運算協處理器集成了。”在MCU領域研發多年的業界專家唐曉泉說起這些如數家珍，“如此類似的情況在CPU的發展史上不斷重複，如DSP、多媒體等。而作為CPU的一個分枝，MCU的發展路線也基無二致。”
對於外設的集成也是同樣的路徑。唐曉泉提到，當MCU需要UART時，就需要UART專用集成電路與其配合，然後MCU開始集成UART;當需要CAN通信功能時，則需要CAN集成電路與其配合，然後MCU又集成了CAN，就這樣一路升級進化至今。
因而，唐曉泉判斷，AI肯定也要走同樣的路數，先有專用集成電路，然後MCU再集成。而所謂的AI IP可以說是專用集成電路的表現形式而已。當技術、市場成熟時，AI IP就有可能整合到MCU中，最終實現量變到質變。
變革已來
在AIoT的生態中，互聯網巨頭正蜂擁而入。小米“AI+IoT”戰略凸顯了其野心，京東也公佈了小京魚AIoT生態部署，這些巨頭的湧入對AIoT將帶來哪些鉅變?
據悉，小米的生態目標是打造構建一個完整的“三環”佈局，最內環包括了手機、電視、盒子、路由器和智能音箱等小米核心產品;中間一環則是小米通過投資孵化構建的IoT生態鏈體系;最外環將是接入小米IoT系統的第三方廠商，最終完善硬件+互聯網服務的商業模式構建。
而這些巨頭的染指帶來的變化顯然是全方位的：在價格上，2014年一個Wi-Fi連接模組的價格是60多元;2018年Wi-Fi連接模組的價格被小米做到了9.9元;OS方面，阿里的投入巨大，不僅要數據，還要掌控節點。而在未來的MCU定義層面，誰又會唱主角呢?
或許還值得沉思的是，“小米的模式代表互聯網公司通過Wi-Fi模塊介入到傳統的嵌入式設備，企圖打通雲數據與傳統IoT設備之間的數據通道的模式。用一個模塊來進行橋接，短期來看是一個好方法，既解決了IoT的碎片化問題，又實現了傳統設備的上網問題。”唐曉泉分析道，“但存在的一大問題是互聯網一直是利用其聚集效應實現規模化，從而使成本最優。而傳統的嵌入式行業規模本來不大，聚集效應不明顯。因而，要著力解決分工明確的規模化互聯網研發生產模式與作坊式的傳統嵌入式研發模式交互挑戰。”
而無線模組硬件成本的大幅縮減往往意味著，AIoT行業正在從拓荒期進入成長期，從小規模的摸索嘗試轉向大規模的經驗複製。唐曉泉認為，這表明AIoT時代的嵌入式系統由功能型向體驗型方向轉型，保持高效就需要分工，並要產生聚集效應實現規模化。
洶湧而入的玩家們各有心機，而誰能在AIoT時代的關鍵詞“連接、安全、智能”上書寫足夠的“能量”呢?
閱讀更多 RFID世界網 的文章
