AI算力打造城市智慧大脑

近年来在机器人行业出现了许多有关机器视觉的新技术，尤其是在物体检测识别方面，如何让机器人真正实现“开眼看世界、看懂世界”已成为各家视觉设备厂商角力的战略重心。

深度学习技术推动机器视觉识别技术发展到了新的阶段。基于对图像和视频大数据的高强度训练，深度学习算法通过不断学习复杂物体检测和分类技术，帮助机器视觉系统获取更多的知识和经验，最终达到自主和准确识别出对象。具体到机器人应用，可实现表计读数、OCR、视觉测量与定位、缺陷检测分类、刀闸状态识别等功能。

深度学习的应用场景广阔，其背后的技术支撑却并没有那么简单。机器视觉系统要求在短短几秒内处理大量的信息，其背后是大量的计算，计算能力的高低直接决定着机器视觉的水平。例如，如果把训练视频帧率从30提高到3万，深度学习的算力就需要提高1000倍。

“作为数字经济和新基建的重要生产力工具，机器人市场呈现喷薄爆发的态势，而机器人的视觉计算、深度学习不断对算力提出更高的需求，传统CPU和GPU已无法满足，我们推出速度快、能耗低、价格低的TPU，可以说是响应市场对更好AI芯片的呼唤。”比特大陆AI产品线高级总监汤炜伟表示。

比特大陆专注人工智能芯片

作为一家领先的算力芯片企业，比特大陆拥有全球先进的7nm制程设计能力，是世界上少数有能力开发云端人工智能芯片的公司之一，产品主要聚焦于区块链和人工智能。在人工智能领域，比特大陆已成功推出四款人工智能芯片BM1680/BM1682/BM1880/BM1684及系列人工智能产品，包含AI计算模组、AI计算加速卡、AI计算盒等。目前，比特大陆AI芯片及系列产品已在各地城市大脑建设中发挥重要作用，且广泛应用于人脸识别、视频结构化、城市大脑、智慧政务、智能安防、智能交通、智慧电力能源、新零售等人工智能场景。

以比特大陆最新的AI芯片算丰BM1684为例，它具备单芯片32路1080P的H264/H265解码能力，支持960帧每秒1080P视频解码，峰值性能达17.6T INT8算力，而典型功耗仅16W，适合深度学习领域的专用张量加速计算。

以BM1684 为核心，比特大陆还研发出不同形态的人工智能加速产品（SM5/SC5/SC5+/SE5）。其中，SC 系列产品主要部署在云端计算集群中，用以视频处理和分析；SM 系列产品为高密度计算模块，可进行神经网络推理计算，部署于边缘或者定制化设备。SE5是完备功能的AI计算盒，面向边缘计算，具备独立操作系统并提供AI分析能力。

深度学习赋能机器视觉

以往，受限于算力，深度学习在通用性、灵活性和适应性上要差很多，造成机器视觉识别度不高、准确度不高等问题。比特大陆研发的AI芯片及软件工具链极大提升了算力，可大幅拓宽机器人应用场景。

汤炜伟介绍，基于自研AI芯片和计算平台，比特大陆携手合作伙伴研发了高效的电力人工智能解决方案鑫和汇通电力刀闸状态识别服务器、亿嘉和智能巡检机器人等。这些机器视觉的AI方案有效地提升了行业效率和安全性，为变电站、配电站等室内外场景提供了高效率的智能升级方案。

比特大陆-鑫和汇通刀闸状态识别智能分析服务器采用机器视觉图像感知技术，基于海量数据训练的高精度人工智能算法，对实时视频流中的目标进行精确检测，通过特征分析准确识别刀闸状态、设备状态等，并有效排除因风吹草动、雨雪天气、光线变化、树影摇动等各种室外干扰造成的误报。

由于实际落地算法精度高、多路并行性能高，该产品可以实现快速准确的一键顺控、设备维护等，通过视频结构化信息提取，有效提升电力巡检精准度、实时性，进一步降低监控系统成本。

比特大陆还与亿嘉和联合打造巡检机器人，替代人工完成配电网巡检与无人化远程管理，实现站房内设备7*24小时不间断服务。目前，该产品已在江苏、浙江、天津等地投入使用，受到业内用户广泛认可。

“比特大陆BM168X系列AI芯片加持，巡检机器人可实现对各类仪表读数、指示灯、开关状态、设备机械位置的自动精准识别，以及设备缺陷检测告警等，大幅减少了依赖人工作业带来的人身风险与漏报误报情况，提升了电力站所的安全水平和运营水平。”汤炜伟补充道。

AI算力打造“城市大脑”

除了在机器视觉上的应用，比特大陆以强大算力为基础，为新基建提供核心动能，已经为北京海淀、福建福州等地打造了“城市大脑”解决方案。

智慧城市是一个非常大的系统工程，涉及许多业务系统和平台，如城市管理、交通、公共安全、环保治理、人口管理等。而“城市大脑”作为智慧城市的智能中枢和决策中枢，需要处理数以亿计的大数据，要实现这些就不得不依赖规模化的AI异构计算服务器，而比特大陆的TPU计算服务器恰好可满足这一需求。

汤炜伟认为，“城市大脑”解决方案的思路可应用到智能工厂的实践过程中。首先，对于‘城市大脑’的多维度综合场景化的理解，可以应用于智能工厂；其次，‘城市大脑’的AI和大数据平台的架构（如何进行数据处理、系统的计算、存储等等的架构设计）也可对智能工厂的建设提供参考；最后，‘城市大脑’的AI计算系统、异构计算系统、管理各类硬件的云平台等都可以类似地应用于智能工厂系统。”

聚焦算力芯片，比特大陆持续加大算力研发投入，快速迭代。目前，比特大陆最新一代“云+边缘”AI芯片BM1686正在稳步推进研发，该款芯片将支持更多计算精度、实现更高计算密度，并且针对实际场景中的标量、矢量和矩阵类算法进行硬件加速，以提升整体全流程运算速度等。

“随着机器视觉的深度应用，机器人将会有更聪慧的‘大脑’和更清晰的‘眼睛’，未来我们希望每一个机器人都内置比特大陆的AI芯片，Powered by BITMAIN AI。”

汤炜伟表示，比特大陆正在与若干家合作伙伴打造机器人、智能设备等标杆产品，下一步计划将这些案例和经验推广到电力、物流、安防巡视、AGV等垂直领域，和行业里的合作伙伴共赢。
责任编辑：YYX