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“贸泽与你大咖说”技术干货回顾: 边缘AI破晓,看技术变革如何驱动产业新生

“贸泽与你大咖说”技术干货回顾:

/ Mouser APAC Technical Marketing 

发布于2025-12-01

当下技术周期的顶流无疑是人工智能(AI)。而我们正在亲历一个新的黎明——AI从云端下沉到边缘,在每一台终端设备上睁开“眼睛”,并在工业物联网、智能家居、自动驾驶等众多应用场景中部署落地。自此,AI变得触手可及,并开启了重构边缘,进而重塑千行百业的新一轮智能化浪潮。

为什么需要边缘侧的算力?NXP 高级市场经理武鹏指出,集中侧的算力和边缘侧的算力是相互依赖的关系。而边缘侧的算力是要解决在大规模的行业应用场景里的一大刚需,即快速响应。因为如果每一次都需要通过采集数据,上传到云端集中算力分析处理,再下载到端侧,这个过程中的实时性就有很大风险。

比如,我国在新疆的戈壁利用熔盐系统,实现了24小时的绿色发电——新疆哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站在加入了熔盐系统之后,可以通过熔盐吸纳白天的光,把它转换成热,储到熔盐罐里面,在晚上持续发电。但其中的关键一步是,通过一个14500面镜子组成的巨型银色“向日葵”来实时“追光”,即把白天的光精准地反射到熔盐上,对熔盐进行加热。“实现这种追光的背后,需要通过电机驱动加上算力的加持,才能实时计算调整反射镜的角度,达到最大反射效率。” 武鹏这样解释其背后的技术原理。

这就是边缘侧算力发挥作用的时刻。总结起来,边缘AI计算具有以下几个主要特性:

实时响应边缘AI计算使得人工智能模型可以直接部署在边缘设备上,在本地实时处理数据并决策。这种实时响应能力对于例如自动驾驶、智能物联网和工业自动化等许多需要实时反馈和决策的应用场景至关重要,有助于提高系统的效率和性能。

降低网络负载:边缘AI计算可以减少对网络带宽的需求,因为大部分计算任务在本地设备上执行,而不是通过网络传输到云端进行处理,不仅可以减少网络传输延迟,还能够降低数据传输的成本和网络负载,让系统更加稳定可靠。

灵活的部署方式:边缘AI可以采用虚拟机、容器、裸机等多种部署方式,根据应用需求选择硬件,此外还可以在断网的情况下保证业务持续。

数据隐私和安全因为边缘计算的数据不必传输到云端处理,这对于医疗保健、居家智能等安全需求高的应用场景具有重要意义。

值得关注的是,边缘计算不是简单的技术迁移,而是一场计算范式的颠覆:从集中式云计算到分布式边缘计算。而边缘 AI 设备的稳定性和能效比,将是决定用户体验和商业价值的核心变量。

来十年,谁掌握智能和能源,谁就OpenAI CEO萨姆·奥尔特曼这样指出。而随着AI从云端走向边缘,其应用在各个垂直领域遍地开花,这项顶流技术才逐渐成为触手可及的日常。边缘AI的产业化临界点也由此显现。

边缘AI通过在设备端直联数据源,可以显著降低延迟、增强隐私与安全保障,已在工业自动化、汽车电子及机器人领域实现规模化应用,例如提升生产线效率与自动驾驶决策精度。但应用端的蓬勃发展也带来算力需求的指数级增长,由此伴随对能量供给问题的巨大挑战。YAGEO 技术产品经理李硕也强调,AI是耗能大户,未来能源的可及性是一大重点。尽管国内外都在加速AI数据中心的建设,但边缘侧仍困于电池续航桎梏,需产业链深度协同破解能效瓶颈。当前的行业共识指向——边缘AI是驱动智能制造转型升级的关键支点,但规模化落地亟待硬核技术突破。

从计算到连接,边缘算力是核心,边缘AI设备的稳定性和能效比是关键。功能安全、超低功耗、高性能的实时处理器和微控制器是将AI能力嵌入边缘的重要保障;而被动器件,则在高强度计算任务下保持设备的冷静与持久上发挥着不可或缺的作用。同时,更为棘手的能耗问题,则对核心供电电路设计提出严峻挑战。

在上述这些方面,恩智浦以低功耗高性能边缘处理器为核心,锚定工业场景;国巨集团凭借年营收近40亿美元的被动元件与传感器矩阵,筑牢算力能效基础。立足真实的应用场景,两家公司都在各自擅长的领域深入硬件创新,为智能世界铺就坚实的技术基地。

本期“贸泽与你大咖说”,我们携手恩智浦(NXP)和国巨集团(YAGEO),为你揭示边缘智能背后的“生存法则”。

本期大咖说分享嘉宾:

NXP 高级市场经理武鹏

YAGEO 技术产品经理李硕

嘉宾主持:

是德科技电源和通用产品市场经理饶骞

以下是本期“贸泽与你大咖说”技术干货总结:

驱动边缘变革的硬核科技

恩智浦的边缘AI布局及整体市场策略

随着AI技术的普及和绿色计算理念的深入,边缘AI将成为推动智能世界发展的重要力量,它们在不依赖传统云计算的情况下,依靠高效的电源管理和智能算法,提供持续、智能的服务。在工业与物联网等核心边缘AI领域,NXP以功能安全、超低功耗、高性能实时处理为技术特点,深入嵌入AI能力,引领行业从传统架构走向智能化时代。

NXPAI端侧市场深耕多年,特别是边缘AI领域,致力于通过智能边缘系统解决行业效率和可持续性的挑战。其AI产品线以高集成软硬件和系统方案为核心,强调功能安全、低功耗与可扩展性。

NXP的边缘智能解决方案可以分为三个不同的层面:

NXP整体产品策略 ,来源:NXP

底层是软硬件基础,提供了包括各类边缘智能处理器、模拟、电源管理、传感器。中间层是面向特定应用的特定技术创新,包含信息安全、连接、人工智能和机器学习、图像和显示、触摸、电机控制、功能安全、网络连接、语音、视觉、能源转换和低功耗等。顶层的是NXP将底层处理能力和中层的技术专长进行组合,打造的一套完整的系统级解决方案,以便于更好地解决客户的问题,带来更好的应用案例。此外,NXP还提供了完整的参考设计,还可以与合作伙伴一起进行概念验证,最后还提供一个完整的开发创新环境,包括应用程序代码示例。

YAGEO边缘AI整体产品策略

对于边缘AI,计算速度远比过去的快,电压低,电流大,总线速度块,系统复杂性高,这些都对电源完整性提出了更高的要求。因此,如何在高强度计算任务下,保持设备高效的电源管理是决定成败的关键。YAGEO的被动元器件在日益攀升能耗的AI计算方面,发挥重要作用,其高性能以及采用新材料的电感和电容正快速受到工程师们的采用,在推动算力方面发挥了重要的作用。

Yageo整体产品策略,图源:Yageo

在边缘AI的应用中,如何在高强度计算任务下,保持设备的稳定与持久,是决定应用成败的关键。被动器件在日益攀升能耗的AI计算方面,发挥重要作用,其总体表现为高能量密度,小尺寸和高可靠性,因此需要具有超低损耗的电容和磁性元件,而这些元件也必须在恶劣条件下具有高稳定性和至少5年的寿命保证。由于需要更多重元件来支持AI处理器,因此微型化也是相当重要的发展重点。Yageo正在积极开发所有产品及技术以满足这些严苛的要求。

YAGEO针对边缘AI应用场景推出了多种创新型电子元器件,典型产品如其旗下的KEMET(基美电子)推出的 A798 系列片式多层聚合物铝电容器(MLPC, Multi-Layer-Polymer-Capacitor),该系列产品在 85°C/85% RH 条件下可稳定运行 1000 小时,同时具备 125°C/5500 小时的高温耐久能力,电容值介于 330-680uF 之间。该电容器具有长寿命、超低 ESR 及高工作温度的特点,能够处理高纹波电流,适用于使用了多相Buck (即多路交错并联同步Buck) 技术的AI 加速卡、AI 服务器、通讯基站、交换机及工业计算机等应用中,可满足边缘 AI 设备对电源稳定性和可靠性的要求。

让未来可知可感:边缘AI 应用多场景解决方案拆解

边缘AI具体如何影响我们实际生活中的应用?

以微控制器为例,其应用的方向主要是各种传感器,用于即时采集设备的工况。比如在风力发电的应用场景中,会将这些微控制器放在风力发电的塔座上。风力发电的过程里,扇叶会发生震动,而这种震动会让扇叶产生裂缝,会造成后续的安全生成问题。所以要及时检测到这些震动非常重要。而通过AI的应用,可以实现即时检测到这些震动,检测精度可以达到99%以上,提升设备整体运维效率,实现预测性维护。

NXP工业边缘方案

随着工业自动化、智能家居等领域的快速发展,高效的电机控制技术正成为控制领域中不可或缺的一部分,其效率、可靠性和智能化程度直接影响整体系统的性能表现。因此,设计一套结合软硬件的高效电机控制解决方案,不仅能降低能耗,还能实现精准控制,满足多样化应用需求。

NXP的电机控制产品采用硬件结合软件策略,产品线从MCX产品组,跨界MCUi.MX RT),以及可用于电机控制结合运动控制的i.MX应用处理器,其中的电机控制子系统包含有硬件同步的高速ADC、电机控制PWM、运算放大器/可编程增益放大器与编码器接口,可通过电机控制子系统进行可扩展处理,以简化电机控制开发体验。

比如恩智浦的MCX控制器,集成先进的AI内核,多协议通信模块与丰富的外设接口,在工业自动化、智能家居、医疗设备等场景得到广泛的应用。MCX N23x高度集成的MCU采用高性能Arm Cortex-M33、1MB闪存、352KB ECC RAM和SmartDMA。MCX N23x针对成本、内存和系统性能进行了优化,提供单核选项,可将工作负载高效分配到模拟和数字外设。片上的EdgeLock Secure Enclave安全区是一个独立的片上硬件安全子系统,具有独立的专用安全内核。MCX 系列MCU支持先进的侧通道抗冲击对称和非对称加密加速器以及用于安全服务的哈希功能,支持MCUXpresso开发人员体验,加速嵌入式系统开发。

NXP新一代工业微控制器/微处理器; 图源:NXP

i.MX RT系列微控制器,可用于实现精准实时控制。i.MX应用处理器,性能强大,功能集成度高,结合软件工具和参考设计,加速工业与IoT设备的智能化升级,实现设备高效运行、精准控制与智能互联。例如:用于连接工厂伺服驱动器的千兆工业网络,以及用于电机预测性维护和异常检测的eIQ AI/ML功能,并可通过电机辨识和调整进行快速原型设计,搭配易于启动的SDK范例,可助力产品快速上市。

i.MX RT1180交叉微控制器采用Arm Cortex-M7内核和Cortex-M33内核。NXP i.MX RT1180带有工业网关能力,可支持工业实时协议(ProfinetEtherCAT 等)。此系列MCU还通过最先进的以太网交换机子系统和受ECC保护的大型1. 5MB片上RAM支持基于TSN的协议,专为工业自动化、楼宇自动化、能源或IoT 等各个领域的应用而设计。i.MX RT-1180还集成了先进的电源管理模块,包括DC/DCLDO,可以降低外部电源设计的复杂性,简化电源时序,同时还有一个大型子系统,可以支持多种应用,包括存储接口、连接接口。

NXPFRDM平台可提供低成本可扩展板,可轻松构建的可扩展解决方案,可通过所有渠道和不同合作伙伴提供硬件,提供培训和支持,以及提供参考软件,客户可针对不同用例进行轻松扩展,产品可快速上市,具有广阔的市场支持,并提供多个示例。

从应用角度上看,工业领域所需的AI技术和任务需要专门的边缘AI芯片,这些芯片不仅功能更强大、更高效,还需针对先进的机器学习算法进行优化。NXP已经开发出面向低功耗、高性能边缘计算需求的专用芯片组。

NXPi.MX 9系列应用处理器是EdgeVerse边缘计算平台的一部分,用于满足开发人员对更高性能、机器学习、安全性以及专用多传感数据处理的需求。例如:i.MX 95系列是NXP i.MX 95系列的旗舰应用处理器集成NXP eIQ Neutron神经处理单元和新型图像信号处理器的i.MX应用处理器,该系列包括搭载了6Arm Cortex-A55内核,集低功耗、实时和高性能处理功能于一身。在工业工厂自动化平台中,即使系统的其他部分出现故障,功能安全域仍可确保工业控制系统始终返回到预先确定的状态。

在控制层面,基于MCX系列及i.MX RT系列产品的高性能、低延迟响应与高可靠性,支持设备实现感知、决策、执行闭环控制,保障高精度运行与复杂工况稳定性;在集群协同维度,通过NXP MCU/MPU新品的边缘智能集成与实时通信优化,可提升多设备联动的同步精度与交互效率,推动协同从基础联动向深度升级。

NXP边缘安全方案

针对边缘智能互联设备所面临的安全问题,NXP也提供了端到端的安全解决方案。在目前的产品组合中,拥有针对不同安全需求的产品,既包含有基本的经济高效的安全性,也有涵盖更高安全等级,并在产品中使用真正的硬件级安全区域,甚至是拥有仅处理用户系统中安全性的安全微控制器,这使得NXP与同级竞争对手形成差异化。

边缘的全面安全防护;图源:NXP

NXP不仅在产品层面做到了安全,同时还提供了完整的云基础设施,形成硬件、软件、云一体化安全模式。

YAGEO服务器应用方案

在服务器特别是最近火爆的AI 服务器领域,聚合物钽电容是不可或缺的关键零部件,源自于其自身高能量密度、低ESR和低高度、耐高温和长寿命的产品特性,其在AI服务器中主要用作大容量、低ESR的中高频储能与去耦组件,与MLCC搭配形成宽频段电源稳定网络。相比传统钽电容或铝电解电容,它在AI服务器高功耗、高瞬态变化的环境中具有明显优势。由于聚合物技术的导入,聚合物钽电容有着比传统钽电容低一个数量级的ESR (5~20 mΩ), GPU/TPU/ASIC负载突变时可微秒级的供电响应,避免电压跌落。聚合物钽电容器还具有高纹波电流承受能力,能承受比液态电解更高的纹波电流,可适应AI服务器高频电源切换与快速脉冲负载。

在聚合物电容产品阵容中,YAGEO针对AI服务器推出A700/A720/A798这些片式聚合物铝电容系列,采用表面贴装技术,可在-55℃+ 105℃/ 125℃的温度范围工作,电压范围为2V35V,电容范围为6.8 µF680µF,仅有3mΩ70mΩ的低ESR,用于SC bulk bank。另外在12V/6V 二级电源位置,YAGEO主推的是T521 T598 系列的片式聚合物钽电容,容值范围大致在33~330uf, 额定电压一般是16V/20V/25V 高度的话一般是以1.2/2.0/3.1mm 为主。

YAGEO AI服务器、交换机、路由器方案;图源:YAGEO

随着物联网、AI时代的到来,CPUGPUFPGA等芯片处理器的处理能力逐渐增强,并向大型化发展(多个die 芯片级互联)。芯片处理器的微型化导致电源电压的降低,但消耗的电流却不降反升,功耗持续增加。对于数据中心服务器电源设计来说,如何保持大电流环境下的稳定电压输出,是厂商关注的问题之一。传统的解决方案是提高频率和采用多相降压方式来应对。虽然提高频率对改善负载响应速度有很大作用,但却会增加开关元件的损耗。

基于服务器厂商降本增效的需求,Yageo TLVR产品成为应对低电压大电流应用中快速负载波动的主流电路。TLVR电感器采用与传统功率磁珠相同的结构,但额外增加了一个1:1绕组,用于TLVR拓扑中的Vcore供电。TLVR架构使终端用户能够利用相位耦合的优势,实现极快的瞬态响应,其响应能力可随负载电流和带宽需求进行扩展。TLVR以其瞬态快速响应,能减少后端电容数量以降低成本的优势,获得了服务器电源厂商的青睐,而TLVR专用耦合电感以及补偿电感在电源设计中也得到了广泛应用。

Yageo TLVR基于铁氧体的表贴电感器,具有更低的磁芯损耗,瞬态负载快速响应,全自动化组装,实现低成本,高可靠性和卓越品质,工作频率高达5.0 MHz等特点,适用于降压电源转换器, 芯片供电模块、高功率密度的电源模块。

YAGEO ADAS应用方案

汽车的智能化也可以看作是AI 行业的一个分支吧,  ADAS高级辅助驾驶也是边缘AI的另外一个具体应用。随着自动驾驶水平的提高,安装的传感器数量也需要相应增加,以获取周围环境的数据。随着传感器数量的增加,SoC处理的数据量增加,执行数据处理的主要半导体器件的功耗增加,这种演变增加了计算功耗。为了确保自动驾驶系统的稳定运作,采用聚合物电容器来支持自动驾驶和ADAS DCU上增加的功耗便相当关键。

YAGEO 汽车智能化方案 ,图源:YAGEO

Yageo针对汽车市场,有推出车规级片式钽聚合物电容( T597/T598/T599 系列),他们t通过了AEC-Q200 的认证,在有IATF16949资质的位于苏州的工厂生产。和AI 引用类似,车规级的片式聚合物钽电容在汽车行业也多应用于低压大电流的场景中,例如ADAS 域控和智能座舱域控,激光雷达等。 这些场景中需要用到5~100W 的大算力SoC, 在这些大算力SoC core rail 位置也是会用到bulk 多相并联技术,在目前的电容门类中,片式聚合物钽电容在满足大容值、低ESR、高稳定性的基本前提下,是目前最具性价比的选择、低ESR和出色的纹波性能,支持ADADAS DCU上增加的功耗。其明星产品T598D477M2R5ATE006 (7.3*4.3*2.8mm, 470uf, 2.5V, 6mohms) 的身影在市场主流的ADAS 和座舱SOC 的参考设计中。同时,因应汽车行业SIP 化的趋势,Yageo 最近推出了业界第一个1210大小的大容值低压小ESR 电容(T598B337M2R5ATE009, 3.5*2.8*1.9mm, 330uf2.5V, 9mohms)。还有就是更具性价比更大容值的680uf 的型号 T598D687M2R5ATE006, 7.3*4.3*2.8mm, 680uf, 2.5V, 6mohms, 它可以在提供同样容值的基础上,比470uf 有更好的性价比和更少的数量及更小的板子面积。