伴随视觉智能化应用持续深耕及创新,无论是传统行业还是创新业务,对智慧视觉芯片的要求越来越高,为满足安防、机器人、无人机甚至车载等场景的高端需求,产业链企业在原有技术的基础上,加速了高端智慧视觉芯片的研发创新。
在2024届北京安博会上,上海为旌科技有限公司(以下简称:为旌科技)再次成为展会焦点,本次不仅展示原有的高端智慧视觉芯片解决方案,还带来了两款创新新品,一款是面向高端场景的海山VS859,另一款是满足主力出货市场低功耗需求的海山VS815。至此,为旌科技完成了VS859/839/819L/816/815的中高端前端芯片系列化全布局,实现600万像素~3200万像素全覆盖。
三大技术打造天花板级高端底座
高端市场方面,近期已有企业推出相应的芯片解决方案,不过有部分企业因产品无法很好贴合市场需求,导致出货量不及预期,那么,为旌海山VS859芯片将如何解决客户痛点,成为泛视觉行业高端需求的新选择?
资料显示,海山系列产品图像处理能力覆盖600万像素~3200万像素,在H.265、H.264格式下,最新发布的VS859能够满足8K@30fps超高清、实时视频流的编码;最大支持8路视频输入,同步支持最大4路4K像素视频流拼接;并提供有6Tops算力,满足端侧各类AI检测、识别、决策需求。
从各项核心参数看,海山VS859处于行业领先地位,如8K@30fps的编码能力,杜绝在实际应用中出现降帧情况,实现全天候实时编码输出,但其真正的竞争力并不在于单一指标,“该产品更注重性能的全面性,能够适应更广泛的应用场景,并能够根据不同场景需求提供对应的解决方案。”为旌科技联合创始人兼市场副总裁汪坚表示。
结合目前端侧设备更深层次的全天候、全场景、全智能等应用需求,为旌科技对VS859的性能进行了全面提升,其中三大创新技术备受市场关注。
首先是多传感接入及融合能力。随着智能感知应用的不断深入,可见光图像只是处理的信息之一,红外热成像、激光雷达、毫米波雷达等信号也是需要处理的重要数据,VS859的优势不仅在于支持多种感知信号的接入,同时还实现了对不同信号的同步处理,可以充分满足智能交通、机器人、无人机等多传感器接入场景的创新需求。
其次是视频图像质量处理。在智能视觉应用中,图像质量是智能应用的基础,为旌科技推出了全新一代“为旌瑶光ISP”,该技术将传统的多级3D降噪技术和AI ISP技术有效结合,汪坚表示,“对传统的ISP技术,我们已经优化到天花板水平,不仅做到了RAW域、RGB域以及YUV域的同步极致降噪,还降低了资源消耗;再结合AI ISP硬件加速处理技术,满足8K分辨率视频的实时处理,实现将传统ISP与AI ISP的真正融合。”据汪坚介绍,采用瑶光ISP技术,海山VS859在低照度场景下能够实现4倍以上的信噪比提升。
第三是支持Transformer网络的加速计算。目前常见的深度学习人工智能架构主要有CNN(卷积神经网络架构)、RNN(循环神经网络架构)、GAN(生成对抗网络架构)等,在泛视觉领域,又以CNN应用最为广泛。
不过,“随着多传感接入与融合需求日益迫切,单纯依靠CNN架构已经无法满足多模态应用需求。相比之下,Transformer大模型AI架构使用自注意力机制(self-attention)来处理输入序列和输出序列,支持多个模型并行计算,大幅提升计算效率,而且Transformer具备更强的后期学习能力,可以实现很多CNN难以实现的AI应用。”基于强大的NPU能力,海山VS859同时支持CNN以及Transformer两种人工智能架构,满足不同场景的AI应用,匹配当下泛视觉领域多模态大模型发展趋势。
据汪坚介绍,通过公司实际测试发现,与传统CNN加速的NPU方案相比,VS859在Transformer模型计算上有6~7倍的AI计算效率提升。
除了如上三大创新功能,海山VS859高端芯片还可支持多种系统生态,除了常见的Linux操作系统,也可在安卓、鸿蒙等操作系统上运行,汪坚表示,“多生态支持能力,让海山VS859高具备更强的场景适应性,如工业平板、信创产品的应用创新。”
突破桎梏下探低功耗“底线”
与海山VS859致力于打造极致综合性能不同,本次发布的另一款新品——海山VS815则侧重于满足低功耗、低延时应用。
传统低功耗解决方案主要通过运动检测来决策设备是否启动或休眠,从理论上来说,该技术可以实现极低的功耗效果,也被广泛应用于卡片机、可视门铃、智能门锁等产品中。
不过该技术存在一个较大的缺陷——极容易被环境干扰,任何运动物体、树叶、非目标动作等,都会让设备出现误判并启动设备,在干扰源较多的室外场景,设备会出现频繁启动的现象,导致设备功耗直线拉升,达不到低功耗、超长续航的应用效果。
对此,为旌科技推出海山VS815系列芯片,该产品标配1.5Tops算力,支持6M@30fps编解码,并采用了两种创新技术。
一是AOV(Always on video)低功耗抓拍技术,与运动检测方案不同,AOV能让设备在极低的功耗下始终在线运行,并以1fps的极低帧率持续抓拍,确保场景监控的持续性,通过降低帧率以及休眠大部分功能来实现低功耗应用。
二是NPU检测技术,相比CPU或硬件加速等传统的运动检测方案,NPU检测方案准确率更高,避免设备因误报而反复启动,“公司通过自研核心技术,仅启用少量算力来满足单帧图像检测,实现了低功耗、高精度检测双重应用效果。”汪坚如是介绍。
值得一提的是,NPU检测的方案,可以保持在芯片缓存中进行,为了解决芯片缓存的容量和图像分辨率的匹配,为旌科技进行了一系列技术创新,“这不是每一家公司都能做到的,通过该方案,功耗可降至传统方案的1/10。”
据汪坚介绍,“通过客户测试,得益于高精度检测效果,海山VS815方案避免了设备反复启动工作,实际应用功耗要低于传统方案的功耗。”
基于如上两大创新技术的加持,海山VS815将低功耗应用效果提升到了新高度,更好满足室外、布线不便的野外等高干扰场景的全天候视觉应用。
紧抓创新业务及外销市场新机遇
过去,安防是AI视觉应用的典型场景,也是需求量最大的场景,但随着AI赋能百业的持续深耕,AI视觉应用已加速向机器人、无人机、车载电子、运动装备、视频会议、卡口/电警设备、多光融合、视频直播等场景延伸,一方面,对AI SoC芯片的需求量在持续提升,根据《2024-2030年中国AIoT SoC芯片市场深度调查与行业发展趋势报告》,我国AIoT SoC市场规模有望从2022年的950亿元增长至2027年的约2800亿元,年复合增速约24%。
另一方面,对芯片的处理能力也在持续提升,其中,端侧作为泛视觉应用的采集源头,对芯片的图像处理能力、AI处理能力、创新支持能力等需求越来越迫切。
不过我国能提供泛视觉AI SoC芯片高端方案的企业并不多,2023年初,在AI SoC芯片缺货缓解过程中,高端芯片几乎是最后一个恢复供需平衡的品类,供应商少是重要影响因素之一。
回顾今年上半年头部安防企业财报发现,面向公共服务领域的营收规模仍在下滑,而机器人、热成像、汽车电子等创新业务以及海外业务正成为业绩增长的新动力,有望成为驱动高端AI SoC芯片加速出货的新蓝海。
作为AI底座解决方案商,国内芯片企业在缺货期间就已洞察到高端芯片的现有需求以及增量潜力,并就此制定了高端芯片研发规划,但从近期看,部分企业已取消研发计划,只有少数企业能够最终推出高端芯片产品。
成立于2020年8月的为旌科技是一家初创科技公司,致力于成为高端智能感知芯片及解决方案提供商,已成功推出VS839、VS819L、VS816、VS835等海山系列产品,凭借全流程的芯片研发能力,为旌科技产品从影像处理、智能编码到智慧显示、AI赋能等均良好达成了客户的期望值,并快速积累起超50家客户群,汪坚表示,“公司坚持长期主义,而非投机主义,我们的目标是推出符合市场需求的芯片产品。”
在此基础上,为旌科技今年又推出面向更高端市场的海山VS859芯片解决方案,成为近几年为数不多布局泛视觉芯片市场并成功推出高端解决方案的创新公司;海山VS815则下沉至低功耗市场,进一步补全其产品矩阵。
作为新玩家,根据规划,为旌科技计划在两大市场实现突破。
首先是创新业务,基于行业创新业务需求多样化的特性,原有芯片平台已出现无法满足创新需求的情况,为旌科技解决方案则可以很好解决市场痛点,以海山VS859为例,该芯片凭借无短板的综合性能,有望成为行业创新业务高端需求的新选择。
汪坚表示,“公司提供有完整的芯片解决方案,是一家可以陪伴创新公司持续成长的合作伙伴,更容易切入创新公司。”
另一方面则是积极把握海外市场机遇。分析智慧视觉公司上半年财报发现,多家企业境外营收仍处于快速增长趋势,如海康威视、大华股份,今年上半年境外营收分别为141.8亿元、74.85亿元,分别同比增长17.51%、9.08%;华南地区泛视觉领域客户更是成为出海先锋,近年来外销业务增长显著,如锐明技术、同为股份,今年上半年境外营收分别为6.01亿元、5.37亿元,同比分别增长44.72%、19.69%,已成为拉动企业业绩增长的核心增长极,有望带动本土芯片供应商出货增长。汪坚分析认为,客户海外业务的快速增长,也为为旌科技带来更多的出海机遇。
事实上,海山VS859、VS815仅是为旌科技泛视觉AI产品矩阵的一部分,根据规划,为旌科技将在2025年完成所有端侧芯片的布局,接下来还将推出面向消费领域的高性价比型号产品,以及面向专业影像市场的解决方案,实现不同场景、不同应用的泛视觉AI创新需求覆盖。