AI MCU原型平臺曝光 ！解秘安謀科技“星辰”CPU + Arm Helium+Arm Ethos NPU

模型小型化、智能化水平不斷提升，推動端側(cè)AI走向規(guī)模化落地，也讓過去多年以"連接"為核心的IoT，加速向以"認知"為標(biāo)志的AIoT演進。行業(yè)對嵌入式設(shè)備的AI能力需求日益迫切，越來越多的終端設(shè)備在傳統(tǒng)MCU中部署AI算法和模型，在本地實現(xiàn)智能感知、推理與執(zhí)行。然而，嵌入式設(shè)備部署AI始終資源受限，面臨功耗、時延與存儲等多重約束，也對芯片底層設(shè)計提出了更高要求。

在WAIC 2026展會上，安謀科技CPU產(chǎn)品總監(jiān)朱曉鳴發(fā)表了題為《STAR CPU, Helium 以及 Ethos 賦能萬物AI》的演講，分享了Arm和安謀科技對資源約束下的嵌入式芯片賦能AI的設(shè)計思考與路徑探索。

安謀科技CPU產(chǎn)品總監(jiān)朱曉鳴發(fā)表演講

眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)根植于Arm架構(gòu)，多年來，Arm緊跟市場需求與技術(shù)發(fā)展，已為嵌入式計算領(lǐng)域構(gòu)建了豐富的IP解決方案，主要包括Arm? Cortex?-M CPU處理器系列，Arm Helium?矢量擴展技術(shù)，以及專用 AI 加速器Arm Ethos? NPU系列。依托Arm成熟生態(tài)和技術(shù)，針對嵌入式AI場景，安謀科技也構(gòu)建了“星辰”CPU+Helium矢量擴展+Ethos NPU的AIoT原型平臺，第一代平臺選擇STAR-MC2（即Cortex-M52）和Ethos-U55，代號“星辰300”，全面支持主流小模型，從傳統(tǒng)MCU拓展出AI算力，為嵌入式設(shè)備加上AI引擎。

Armv8.1-M架構(gòu)CPU集成Helium技術(shù)

提升小型低功耗嵌入式設(shè)備DSP與ML性能

Arm Helium是Arm Cortex-M CPU處理器內(nèi)置的矢量擴展技術(shù)，像一個“軟件可編程的加速器”，讓CPU更高效地處理向量計算，為數(shù)字信號處理（DSP）和機器學(xué)習(xí)（ML）應(yīng)用帶來顯著的性能提升：常見DSP場景中性能提升最高達5倍，ML任務(wù)中更可高達15倍。

當(dāng)前，基于Armv8.1-M架構(gòu)的Cortex-M52、Cortex-M55和Cortex-M85 CPU都集成了Helium技術(shù)，產(chǎn)品性能也較Armv7-M架構(gòu)產(chǎn)品有大幅提升：在音頻編解碼場景下，對比于Cortex-M4，具備Helium技術(shù)的Cortex-M52、Cortex-M55以及Cortex-M85的性能表現(xiàn)分別提升了30%、50%以及65%；而在機器學(xué)習(xí)推理的表現(xiàn)上，Cortex-M55與Cortex-M85較Cortex-M7均實現(xiàn)顯著提速。

這些產(chǎn)品已廣泛部署于小型超低功耗的嵌入式AI系統(tǒng)中，覆蓋人臉識別、關(guān)鍵詞識別、語音命令控制和靜態(tài)圖像處理等應(yīng)用。

在香港科技大學(xué)講席教授、物理AI研究中心主任郭嵩看來，VLA模型是當(dāng)前具身智能領(lǐng)域最具現(xiàn)實指導(dǎo)意義的技術(shù)路徑之一。通過與安謀科技的深度協(xié)同，雙方能夠?qū)嶒炇业那把厮惴ú渴鸬秸鎸嵢诵螜C器人平臺，在實際任務(wù)中驗證模型的推理與泛化能力。這種從算法到硬件的全鏈條協(xié)同，正是加速科研成果向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵催化劑。

Ethos NPU面向各類小算力場景

在嵌入式設(shè)備中實現(xiàn)高能效AI計算

嵌入式設(shè)備的AI工作負載日益復(fù)雜，從簡單關(guān)鍵詞識別到實時語音、物體檢測乃至小語言模型推理，僅靠CPU通用計算已難以兼顧性能與功耗，Arm Ethos NPU系列產(chǎn)品應(yīng)運而生，以極致的功耗與面積效率著稱，作為專用AI加速器與Cortex-M系列CPU協(xié)同工作，能為嵌入式設(shè)備提供高能效的AI推理能力。

Arm NPU系列目前包括Ethos-U55、Ethos-U65及Ethos-U85。其中，Ethos-U55通常部署在基于Cortex-M的異構(gòu)系統(tǒng)中，Ethos-U65為設(shè)備上的ML能力帶來了兩倍的性能提升，且將適用性擴展到基于Cortex-A的系統(tǒng)中。這兩款產(chǎn)品能夠為CNN和RNN等常見ML網(wǎng)絡(luò)運算提供原生支持，可部署于協(xié)作機器人、機器視覺、視線控制和實時語音等場景。

Ethos-U85作為高性能NPU，原生支持Transformer，在1GHz頻率下實現(xiàn)最高4TOPS算力，相較前代產(chǎn)品，性能提升4倍，能效提高20%，可勝任語言模型、語義分割和多實例等復(fù)雜任務(wù)。

全面支持主流小模型，加速嵌入式AI規(guī)模落地

代號“星辰300”！構(gòu)建“星辰”CPU+Helium+Ethos NPU AIoT原型平臺！

安謀科技傳承Arm對嵌入式場景的深度理解和技術(shù)優(yōu)勢，面向AIoT和嵌入式芯片領(lǐng)域推出“星辰”（STAR）CPU產(chǎn)品線，目前有STAR-MC1、STAR-MC2和STAR-MC3三代產(chǎn)品。為更好地支持嵌入式AI演進，從STAR-MC2開始，安謀科技的CPU產(chǎn)品全面支持Helium矢量擴展技術(shù)。

在此基礎(chǔ)上，針對嵌入式AI場景，安謀科技進一步構(gòu)建“星辰”CPU+Helium矢量擴展+Ethos NPU的AIoT原型平臺，第一代平臺選擇STAR-MC2和Ethos-U55，代號“星辰300”，全面支持主流小模型，從傳統(tǒng)MCU拓展出AI算力。

安謀科技CPU系統(tǒng)軟件工程師劉固進行平臺用例演示

目前，安謀科技在FPGA平臺上搭建了“星辰300”系統(tǒng)，已經(jīng)跑通人臉探測、語音識別、關(guān)鍵字檢測和圖像超分等用例。“星辰”CPU配合Ethos NPU可助力合作伙伴在智能手機、IoT、工業(yè)設(shè)備芯片中部署高效率的AI計算能力。

縱觀嵌入式AI技術(shù)發(fā)展，Arm憑能效優(yōu)勢與深厚生態(tài)引領(lǐng)全局，安謀科技連接Arm生態(tài)，雙方共同勾勒出一條清晰路徑：“星辰” CPU + Helium + Ethos NPU，讓嵌入式設(shè)備在有限的功耗和算力下盡可能多的釋放AI計算潛力，為每一個終端節(jié)點注入感知、決策、執(zhí)行的能力，推動AI下沉至萬物終端，加速嵌入式AI規(guī)模化落地。

聲明：Arm、Cortex、Helium和Ethos是Arm Limited（或其子公司、關(guān)聯(lián)公司）的注冊商標(biāo)或商標(biāo)。