Silicon Labs给出AI与IoT融合新时代的答案——Series 3系列无线SoC

到2050年，全球人口预计将达到100亿，而在接下来的十年里，全球将拥有超过1000亿个连接设备。根据梅特卡夫定律，网络的价值随着连接设备数量的增加呈指数增长。因此，这1000亿个设备的影响力将远远超越其总和，释放出巨大的潜力，带来前所未有的创新和能力，包括提升生产力、推动技术突破，并实现我们尚未设想的功能。

物联网（IoT）正处于前所未有的发展机遇中，而人工智能（AI）的加入更是为其注入了智能化的可能。随着技术的进步，嵌入式边缘计算将成为理想的推理平台，进一步推动物联网向更高效、更智能的方向发展。

Silicon Labs（芯科科技）是全球领先的专注于物联网无线技术的公司，至今已向数万客户交付了数十亿件产品。为了专注于物联网领域的新机遇，Silicon Labs已剥离了所有与IoT无线无关的业务，以专注即将到来的AI驱动的IoT新机遇。最近，Silicon Labs举行了Works With线上大会，公司CEO Matt Johnson和CTO Daniel Cooley在大会上发表了主题为“AI加速IoT发展”的主旨演讲。同期，Silicon Labs的技术专家们还分别就无线连接、计算、数据安全及其最新的Series 3平台等关键议题进行了精彩的分论坛讲解。

AI将释放IoT新一波巨大潜力

IoT已经发展了十年之久，从技术底座和商业模式上都已经成型。一方面，底层技术的成熟度和可靠性已经达到了广泛采用的水平。随着无线技术、嵌入式设备和数据通信的快速发展，物联网的基础设施日益完善，使得IoT应用得以快速扩展。另一方面，玩家们已经通过采用物联网技术获得了显著的投资回报和商业模式的创新。例如，在医疗保健和零售行业，像电子货架标签和智能设备的应用已经带来了实实在在的效益，Matter协议和Amazon Sidewalk等新兴技术的出现，更是推动了IoT的普及。

随着联网设备数量增加，数据量正在呈指数增长。仅明年，通过互联网连接设备生成的数据总量预计将达到80亿TB。一个问题也随之凸显——尽管我们知道这些数据中蕴藏着巨大的价值，但难以实现高效的处理和挖掘。而这一切，将会随着AI这个工具的到来，发生改变。AI将会释放IoT的新一波巨大潜力。

“一切归结于数据和信任，这并不令人惊讶，但筛选数据是一个相当庞大的任务。这不是因为我们不想做，而是因为数据量实在太大了，这在过去几年里已经被多次提到过。但我们必须利用机器学习和人工智能的优势，从中提取我们想要的一切。”Danel在主旨演讲中分享到。

正如Silicon Labs在Works With线上大会上所提到的，AI不仅能加速物联网的发展，还能催化嵌入式设备的增长。公司CEO Matt Johnson强调，“我们并不是说我们要转型成一家AI公司，我们的目标依然是成为物联网无线领域无可争议的领导者，这一点没有改变。”尽管Silicon Labs依然专注于物联网无线技术和嵌入式领域，但AI的引入无疑为其技术的应用和发展提供了强有力的支持。就像10年前的无线技术一样，机器学习和AI正在物联网领域逐步展现其革命性影响力。“AI作为加速全球物联网 adoption（采用） 的催化剂，发挥着越来越重要的作用。AI的崛起将极大地推动物联网技术的普及和应用，而我们在物联网无线领域的深厚积累，将使我们能够更好地把握这一契机，推动创新和发展，实现更广泛的连接和智能化应用。”Matt说到。

Silicon Labs是Thread和Matter的少数创始成员之一，也是Amazon Sidewalk的重要合作伙伴，一直处于推动关键无线协议进展的最前沿。它是第一家将无线技术作为核心推出物联网系统芯片（SoC）的公司，也是第一家在这些产品中推出机器学习优化解决方案的公司。在今年早些时候推出的XG26，让用户不再需要在成本、功耗或延迟之间做出牺牲，就可以实现机器学习推理。而根据最新的ML Commons基准测试（公开可得），同样是基于第二代平台的XG24在每单位功耗下提供的性能超过其它任何无线SoC。而在开发MG26和BG26系列时，Silicon Labs在继承上一代的基础上，全面提升了每个方面，包括闪存、RAM、GPIO等。此外，还为其配备了为机器学习推理专门设计的矩阵数学处理器，帮助卸载MCU处理那些非常耗时的复杂任务。

根据Danel的分享，Series 2平台的基本思路是——识别出需要连接的领域，并将它们连接起来。而我们看到随着AI和边缘计算的结合，未来的物联网将不再依赖于数据中心处理，推理和决策将更加依赖于边缘设备。这使得物联网的应用不仅更加智能，也变得更加高效。那么，新的Series 3才是即将到来的AI与IoT融合共生时代的更好答案。

Series 3：AI与IoT融合共生时代的答案

Series 3是Silicon Labs最新一代无线SoC的技术平台，Danel在Works With 2024上展示了其首款Series 3的无线SoC，并夸赞其是非常非常厉害的产品、且支持多协议切换。

Silicon Labs推出的Series 3平台无线SoC芯片，凭借其在多个领域的创新技术，标志着物联网发展的一个重要里程碑。Series 3芯片不仅仅是一款具有单一功能的产品，它在多个关键领域均进行了突破，具备了更强的性能和更高的安全性，极大提升了物联网应用的灵活性和可扩展性。

首先，Series 3采用全球最灵活的物联网调制解调器，支持同时连接最多三个无线网络，并能实时切换频道，精确地检测和处理数据包。这种微秒级的切换能力，能够确保无线通信的高效与稳定，满足现代物联网应用对于快速响应的需求。

其次，Series 3拥有业内领先的安全内存接口，解决了外部内存接口常见的安全隐患。在许多情况下，外部内存接口是应用程序和知识产权（IP）保护的薄弱环节，攻击者通常会首先尝试攻破这一部分。Series 3通过强化这一部分的安全性，确保了知识产权和敏感数据的保护。

此外，Series 3还采用了市场上最具可扩展性的内存架构。在物联网应用日益复杂的今天，单纯依靠本地固化开发已无法满足需求。Series 3的内存架构支持随着时间的推移进行代码库的更新与升级，避免了传统架构中的固定限制。它支持多种类型的内存，不仅加密保护，还配备了先进的加速器和缓存功能，以确保更高效的性能。

Series 3的设计理念不仅关注于提升计算性能，也强调安全性和灵活性。它采用了最新的22纳米制程技术，在保持低功耗、低成本的同时，满足现代物联网设备对于小型化的需求。此外，Series 3芯片支持更广泛的设备连接，能够覆盖所有主要的无线协议和频段，包括蓝牙、Wi-Fi、Thread、Zigbee等，极大提升了产品的互联性。

在计算性能方面，Series 3搭载了多核Arm处理器，并为各个子系统（如应用、无线、计算安全和机器学习）配备了专用协处理器。这种设计不仅能够满足基础的计算需求，还能够处理机器学习和安全等复杂任务，适应不同类型的物联网应用需求。尤其在机器学习领域，Series 3提供了合适的计算能力，确保即使在低功耗的情况下，也能高效运行机器学习推理引擎。

安全性方面，Series 3平台的设备将包括更先进的Secure Vault™高安全标准，配备更强的加密引擎和差分故障分析（DFA）。此外，所有设备都将支持身份认证执行（Authenticate Execute in Place）功能，以确保在外部闪存上的代码执行过程中的安全性。

随着物联网技术的发展，后量子加密技术也已成为必不可少的一部分。Series 3平台芯片计划引入后量子加密算法，以应对未来量子计算带来的安全挑战。通过这一系列的创新，Series 3平台芯片不仅提升了物联网设备的性能和安全性，也为未来的技术发展奠定了坚实基础。

总的来说，Series 3芯片是物联网行业的一个重大进步，其强大的计算能力、灵活的连接性和领先的安全性，将推动物联网的智能化进程，为各种行业带来更加安全、高效、智能的物联网解决方案。“你的洗衣机曾经是个独立的设备，但现在里面有了处理器。接着我们把它们连接起来，再为它们加上安全保护，现在我们让它们变得智能。”Danel分享到，“简单来说，Series 3就是物联网的未来。”

新时代开启：AI与IoT共生

在IoT过去的十年间，我们热衷于将无线技术添加到一切产品中，这不仅仅是为数据采集打开了一个管道，还使产品变得更智能了一些。用户可以考虑的使用场景数量将比完全没有无线连接的设备增加一个数量级。而且，全球范围内仅仅是将设备连接在一起，并与互联网连接，本身就具有变革性。但一旦添加了无线连接，就会面临一整套新的约束和考虑因素，包括功耗、标准的演变、跟上应用需求、保护客户知识产权和数据免受恶意攻击者的威胁等等。如何实现全面连接，并且确保这些问题不会发生，是Silicon Labs的Series 2平台的基本思路和使命。

而在IoT下一个十年。生成式AI正在将互联网与数据中心计算结合起来，下一波发展将是将数据中心计算与现实世界中收集到的所有数据相结合，物联网将成为下一代机器学习训练的一个重要组成部分。而Series 3将会在保证无线连接链路畅通的同时，为客户提供端侧的数据处理、计算和加密等功能，实现真正的端侧智能应用。

“AI的崛起将极大地推动物联网技术的普及和应用，而我们在物联网无线领域的深厚积累，将使我们能够更好地把握这一契机，推动创新和发展，实现更广泛的连接和智能化应用。”Matt总结到，“我们对物联网的承诺是绝对的，而且随着人工智能的发展，这一承诺变得更加令人兴奋。人工智能使我们能够提供更强大的产品，同时加速了连接设备的数量，并实现了之前无法实现的功能和体验。”