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通过芯原FLEXA^TM 技术实现了低功耗、低延迟和低DDR带宽的图像质量升级

2022年9月6日，中国上海 - 领先的芯片设计平台即服务（Silicon Platform as a Service，SiPaaS®）企业芯原股份（芯原，股票代码：688521.SH）今日宣布推出创新的人工智能图像增强AI-ISP技术，可为智能手机、汽车电子、工业物联网等应用提供超越传统计算机视觉技术的先进的图像增强效果。

芯原的AI-ISP技术创新地将公司业已获得市场广泛应用的可扩展、可编程的神经网络处理（NPU）技术，以及已通过ISO 26262和IEC 61508功能安全标准双认证的图像信号处理（ISP）技术进行深度融合。其中，高效的NPU技术以极低的功耗为4K视频提供像素级处理，支持自适应精度计算以及多帧融合功能，在低光照下也具备优秀的降噪性能，实现了超越计算机视觉的人工智能图像增强技术；芯原独有的创新FLEXA^TM低功耗低延迟同步接口通信技术，可允许ISP直接从NPU读写和访问数据，二者的内部通信无需CPU的干预；AI-ISP还采用了智能工作负载平衡架构，可基于工作负载动态优化功耗，以及内存的访问率和利用率，真正实现了低功耗、低延迟和低DDR带宽的图像质量升级。

芯原的NPU技术可针对不同芯片尺寸和功耗预算进行定制化设计，是具成本效益的优质神经网络加速引擎，其完整的软件栈和SDK，支持主流的深度学习框架，包含Tensorflow、PyTorch、ONNX、TVM、IREE等。目前芯原已建立生态合作伙伴社区，开发覆盖多个细分市场的人工智能算法，为客户提供完整的解决方案。芯原的ISP则具有高代码效率，可完成高性能实时图像处理，具有低面积、低功耗以及高吞吐量特点，同时对内存占用很低。

“人工智能技术无处不在。芯原业界领先的 NPU 在过去几年已经向60多个客户交付，被应用于110多个系统级芯片（SoC）中。现在，芯原再次率先将人工智能技术深度集成到特定领域的处理器中，突破传统技术的极限。AI-ISP旨在推动图像质量超越计算机视觉技术的极限，特别适用于需要极低功耗的4K视频处理，以及接近零照度的极低光照的应用场景，比如手机和汽车。”芯原执行副总裁兼IP事业部总经理戴伟进表示，“凭借芯原的从摄像头输入到显示输出（Glass to Glass）的智能像素处理IP产品组合，以及芯原创新的FLEXA^TM IP互联技术，我们正在与主要客户们密切合作，为其提供高效、低功耗和无缝的人工智能集成解决方案，以打破传统技术设定的限制。”

关于芯原

芯原微电子（上海）股份有限公司（芯原股份，688521.SH）是一家依托自主半导体IP，为客户提供平台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务的企业。在芯原独有的芯片设计平台即服务（Silicon Platform as a Service, SiPaaS）经营模式下，通过基于公司自主半导体IP搭建的技术平台，芯原可在短时间内打造出从定义到测试封装完成的半导体产品，为包含芯片设计公司、半导体垂直整合制造商 (IDM)、系统厂商、大型互联网公司和云服务提供商在内的各种客户提供高效经济的半导体产品替代解决方案。我们的业务范围覆盖消费电子、汽车电子、计算机及周边、工业、数据处理、物联网等行业应用领域。 芯原拥有多种芯片定制解决方案，包括高清视频、高清音频及语音、车载娱乐系统处理器、视频监控、物联网连接、智慧可穿戴、高端应用处理器、视频转码加速、智能像素处理等；此外，芯原还拥有6类自主可控的处理器IP，分别为图形处理器IP、神经网络处理器IP、视频处理器IP、数字信号处理器IP、图像信号处理器IP和显示处理器IP，以及1,400多个数模混合IP和射频IP。 芯原成立于2001年，总部位于中国上海，在中国和美国设有7个设计研发中心，全球共有11个销售和客户支持办事处，目前员工已超过1,200人。

以数字科技为代表的新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球创新、经济、科技与行业生态。作为新兴经济体最为集中的地区，亚洲正在积极探索科技伦理变革并致力于为负责任的全球科技发展做出贡献。

作为具有全球影响力的创新中心，上海在其主办的2022年世界人工智能大会（WAIC）上设立"亚洲科技伦理治理与可持续发展论坛"。本次论坛由上海现代服务业联合会主办、上海现代服务业联合会大数据中心承办，CCF计算法学分会、上海自然辩证法研究会、上海交通大学计算法学与AI伦理研究中心、商汤科技及澳鹏Appen协办，汇集众多亚洲地区知名专家学者及企业领袖，围绕"科技伦理治理与可持续发展"这一主题展开深入讨论和交流，推动亚洲数字科技繁荣和亚洲科技伦理观形成，为全球科技伦理治理贡献中国智慧和中国方案。

澳鹏Appen全球副总裁、大中华及北亚区总经理田小鹏博士受邀发表主题为《以数据信任共建AI生态，拥抱负责任的智能时代》的精彩演讲并积极呼吁科技向善。田博士表示："在科技飞速发展的时代，人类本身应该不断改善、向善；人类应该影响和训练人工智能（AI）不断改善、向善。"

事实上，人工智能（AI）领域伦理法规的制定和相关探讨一直在积极进行中。在我国，AI治理行业规范的制定已进入深化发展和落实阶段。例如在信息安全方面，继"网络安全法"之后，一系列关于数据安全、信息保护等法律法规的出台，正在加速智能时代安全保障体系构建。全球范围内，世界经济论坛近期推出的洞察报告《AI治理之旅：发展和机遇》通过业界权威专家建议，共同探讨AI治理和应用的最佳实践。澳鹏Appen作为全球人工智能理事会的成员，积极参与了该报告的制定并表示：创造负责任的AI，需要在整个开发过程中全面转变思维方式。

负责任的AI已经成为当今企业发展高质量AI的基石。在澳鹏Appen最新发布的《2022人工智能与机器学习全景报告》中，93%的受访企业认为，负责任的AI是开展所有AI项目必备的基础。澳鹏Appen全球副总裁、大中华及北亚区总经理田小鹏博士表示："随着AI产业的爆发式增长，负责任的AI应该将整个AI生态系统考虑在内，成为AI产业链各环节都积极采用的方法。"

数据是AI生产链的关键一环。负责任的AI始于数据。澳鹏Appen作为倡导AI治理的同行者，始终积极致力于以高质量的训练数据为负责任的AI赋能。在构建负责任的AI时，澳鹏Appen携手产业链领军者共同践行：

积极的社会影响

在AI项目部署之前和之后，积极考虑AI将产生什么样的社会影响。澳鹏Appen致力于以高质量数据助力履行社会责任和推动商业进化，让AI更好地造福人类。

可信AI -- 可解释、高质量、高准确性

可解释性有助于描述AI支持的决策模型的准确性、公平性、透明度和有效结果。澳鹏Appen致力于从数据结构、输入、输出等用于开发模型的训练数据方面助力提升可解释性。

真实世界再现，最小偏差思维

在AI部署的数据标注阶段，无论是数据本身还是数据标注者都需要实现多元化。作为一家可信赖的AI全生命周期数据合作伙伴，澳鹏Appen在全球拥有超过100万名来自170+个国家的具有不同观点的众包资源，拥有超过292种语言和方言的专业知识，并邀请各行各业、不同学科的专家加入数据集的创建。

合法、合规、安全

对于数据的质量管控、安全管理及隐私保护，澳鹏Appen始终致力于提供最高级别的管理标准。澳鹏（中国）已获ISO 27001, ISO 9001和ISO 27701认证；自主研发的人工智能辅助数据标注平台MatrixGo也具有权限管控、数据加密传输、PII信息加密存储等严格的数据安全管控策略，最大限度地保障数据资产安全。

人工智能应该使多元人群受益，无论其种族、性别、国籍或背景如何。负责任的AI不仅仅是一个概念，更是 AI 领域的所有企业都必须采用的方法论。澳鹏Appen全球副总裁、大中华及北亚区总经理田小鹏博士表示："澳鹏Appen作为AI治理同行者，期待与产学研政合作，持续践行业界高标准，以高质量的数据和成熟、可持续的管理流程共建AI生态，共同开启负责任的智能时代。"

【关于澳鹏Appen】

澳鹏Appen Limited (ASX：APX) 是全球领先的图像、文本、语音、音频、视频等AI训练数据服务提供商，拥有业内最先进的人工智能辅助数据标注平台、一体化的AI数据及资源管理平台及全球100多万名技能娴熟的众包资源，支持292+种语言和方言，遍布170+个国家和70,000个地区。澳鹏Appen的解决方案可为全球科技、汽车、金融服务、零售、制造和政府等行业的领导者提供优质、安全、高效的服务。澳鹏Appen成立于1996年，客户和办事处遍布全球。

【关于澳鹏（中国）】

自2019年进入中国市场以来，澳鹏Appen持续深耕中国市场，为国内领先的大型互联网公司、高科技企业等各行业人工智能领军者提供高质量数据服务。澳鹏（中国）总部位于上海，在无锡、大连、重庆均设有大型交付中心。进入中国市场后，澳鹏（中国）迅速组建起一支来自互联网、金融、AI等行业头部企业的产研精英团队，独立自主打造了适合本土行业特点的高精度人工智能辅助数据标注平台——MatrixGo。目前，澳鹏（中国）拥有超过千余名全职员工并持续扩张中。

稿源：美通社

恩智浦半导体（NXP Semiconductors N.V.，纳斯达克股票代码：NXPI）近日宣布，恩智浦S32系列汽车域处理器及区域处理器加速被全球客户广泛采用。这包括一家主要汽车厂商将于数年内开始在全系列未来车型中使用恩智浦S32系列汽车处理器和微控制器。恩智浦与该汽车厂商签订了S32系列处理器的多年供应协议，其中包括即将推出的5纳米ASIL-D级别处理器。同时，恩智浦获得了来自欧洲、美洲、亚洲及中国市场的多家领先汽车厂商的多个奖项。这些成就彰显了S32平台对软件定义汽车（SDV）的积极影响和吸引力。

汽车厂商当前面临着诸多严峻挑战，包括为后续的汽车创新奠定基础，将连接、安全、电气化功能集成到软件定义汽车中。汽车厂商必须在汽车上集成至少上百个处理器，并挖掘分散的电子控制单元所产生的宝贵数据，以应对汽车软件迅猛发展的趋势。为了实现这个目标，汽车厂商需要转向平台化的架构演进，确保实现子品牌和和不同型号之间的一致性，同时充分利用软件复用来节省高昂的软件开发成本。这种平台化模式要求汽车厂商必须通过可扩展的处理器解决方案实现新功能的快速集成及安全的无线远程升级，最终在架构方面取得显著进展。恩智浦S32系列通过提供一致的架构来满足平台化需求，可覆盖汽车厂商的全部产品系列，确保各种应用和技术之间`的一致性，无论是针对网关、雷达、电动汽车驱动控制、舒适度功能，或是高度集成的域处理器以及区域处理器。

使用恩智浦S32系列域处理器和区域处理器，客户能够按逻辑关系来组织汽车的软件架构，实现对传感器数据的无缝访问，从而进行全面的车辆管理。S32还为未来的软件定义汽车奠定了坚实基础，让汽车实现无缝更新，扩展汽车可能提供的功能，而不仅限于销售时的初始状态，为汽车用户实现前所未有的创新体验。同时，汽车厂商还可在其他方面受益，如深度数据挖掘、预测汽车行为管理和维护、以及出色的可扩展性。

恩智浦执行副总裁兼汽车电子处理器业务部总经理Henri Ardevol表示：“恩智浦与全球汽车厂商展开密切合作，提供未来汽车架构需要的域控制和区域控制系统和实施。恩智浦S32系列被全球车厂广泛认可和采用，展示了汽车厂商如何利用我们的可扩展平台，加速软件定义汽车的量产。”

恩智浦将持续深化与汽车厂商之间的合作，这也是在软件定义汽车趋势下的重大行业转变。通过与汽车厂商以及Tier 1供应商的深入合作，恩智浦S32系列汽车处理器获得了令人振奋的发展机会，我们期待该系列在2024年及之后创造中长期大幅营收增长。

关于恩智浦半导体

恩智浦半导体（纳斯达克代码：NXPI）致力于通过创新为人们更智慧、安全和可持续的生活保驾护航。作为全球领先的嵌入式应用安全连接解决方案提供商，恩智浦不断寻求汽车、工业物联网、移动设备和通信基础设施市场的突破。恩智浦拥有超过60年的专业技术及经验，在全球30多个国家设有业务机构，员工达31,000人，2021年全年营业收入110.6亿美元。更多信息，请访问https://www.nxp.com/。

引言：

消费者、政策/法规、市场三合力，不断推动ADAS渗透率提升。2022年3月国内新车L2级配套量接近41.6万，渗透率近30%。ADAS成标配，CIS如何升级？

豪威集团汽车CIS系列专题ADAS篇将分5期，每期一个硬核知识点，助您详尽了解ADAS领域应用、技术趋势与车规产品。

上期梳理了汽车高分辨率趋势下的豪威车载CIS技术演进史。本期将聚焦ADAS对HDR提出的新要求及背后的技术变革。

140dB HDR为什么重要？

动态范围（DR）指在同一画面中，明暗差异大，图像传感器能够识别的最强信号和最弱信号的比值。人眼的动态范围一般在130dB[1]左右，前视摄像头作为ADAS/AD的核心眼，需要在高速行驶时，快速识别不同光照条件下的明暗细节，准确捕获图像，否则影响行车安全。典型的HDR需求是当汽车驶出隧道既要识别亮处也要获取暗部细节，或者夜景中识别极暗的行人和极亮的车灯、LED信号灯等。理想的动态范围需超过人眼DR，达到140dB HDR。

因此对于ADAS应用，覆盖120dB HDR是基本要求，而覆盖140dB HDR是汽车机器视觉的趋势所在。

/小知识/

豪威于2008年推出首款汽车HDR SOC图像传感器，于三年前领先推出140dB HDR产品。针对不同应用场景，豪威车载产品覆盖100dB到140dB。OX08B40、OX03F10、0X03C10等ADAS产品均可实现140dB，且已经具备大量出货数据验证，受到终端OEM认可。

目前，豪威集团是国内唯一能够量产140dB HDR车载产品的厂商。国内竞争对手于去年进入120dB阶段，目前尚未研发出140dB车载产品。

豪威140dB HDR 和竞品120dB HDR 动态范围对比

如何实现140dB HDR

传统HDR使用不同曝光时间的多个图像，但对于快速移动物体会产生运动伪影（Motion artefact）。豪威集团Split Pixel和Deep Well™ HDR方案有效解决了该问题：

1）Split Pixel分割像素技术：2009年推出，并分别在2012年和2016年优化升级。该技术通过大小像素的分离结构，产生不同的感光度，形成了对不同动态范围的覆盖。相比其他HDR方案，具备避免鬼影和LED闪烁抑制的优势。

2）Deep Well™ DCG技术：2018年第一代DCG技术面世，后经过优化发展到目前的第三代DCG技术。独特的 DCG 技术通过对转换增益进行两次采样并添加曝光以实现准确的场景再现。该方案同样能避免高速运动产生的鬼影。

与DCG和Split Pixel 不同，国内友商车载产品采用行交叠HDR 方法（Staggered HDR）[2]。

以两次曝光Staggered HDR为例，该方案让CMOS完成第一行长曝光的同时，第一行像素几乎立即开始短曝光，每行以长短曝光两次先后输出。从readout看，就是长曝光帧与短曝光帧依次输出。

该方案非同时输出长短曝光，仍有一些典型时域多帧的图像质量问题，比如：

1）依赖额外通道，易造成运动伪影并减小动态范围，在弱光条件下尤为如此

2）拍摄对象是PWM供电的LED灯时，比如交通信号灯或汽车信号灯，如果短曝光帧没有捕捉到LED闪烁，会造成信号灯图像误读，这在车载成像上是致命的。

该方案虽能满足消费领域的需求，却不适用汽车摄像头这种对高动态范围和去伪影要求高的应用。因此国内车载竞品虽然采用了双转换增益弥补Staggered HDR短板，但目前其车载产品仍处于120dB阶段。

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除了140dB HDR，ADAS对图像传感器还提出了哪些挑战？敬请关注下期文章“豪威汽车CIS系列专题ADAS篇（四）”。

[1] https://blog.51cto.com/u_15152644/2986775

[2] 大话成像-HDR Imaging(2)-Digital Overlap