首頁/ 遊戲/ 正文

機器人開發軟硬體如何協同,聽聽開發者怎麼說?

近年來隨著人工智慧、大資料、5G、雲計算等新一代資訊科技的飛速發展,機器人產業迎來了新一輪的快速發展期。據中國電子學會《中國機器人產業發展報告(2021 年)》顯示,2021 年,我國機器人市場規模預計達到 839 億元。同時,機器人能力邊界也在持續拓展,人們逐漸對機器人的要求不再侷限於其工作的靈活性、穩定性和自動化,而是進一步在模組化應用、離散型場景等情況下可以實現智慧易控、資訊互聯等智慧化需求。也因此,在機械和材料之外,感測器、作業系統、演算法等智慧化發展相關的元件正在迅速發展中。

不過,機遇之下,市場競爭也愈加激烈,從開發角度,智慧機器人從晶片選型調優去挖掘算力,到研究龐雜演算法模型卻難以快速複用落地,加之應用場景的千變萬化,都需要開發者投入大量的精力和成本。機器人開發的視窗期稍縱即逝,到底是深研晶片還是將演算法改進到極致,是所有機器人開發團隊的兩難選擇。針對這個問題,CSDN 在系列策劃欄目《觀點》的最新一期中,發起了關於機器人開發的話題討論——“

機器人開發,必須軟硬兼施嗎?

”。新一期上線後,我們收到了大量開發者的立場表態和觀點。截止發稿,有 62%的開發者支援

軟硬協同才能高效開發

,有 38%的開發者支援

各施所長做到極致。

機器人開發軟硬體如何協同,聽聽開發者怎麼說?

總結起來,實際的機器人開發中,其實大部分公司採取了“魚和熊掌不可兼得”的軟硬體各自為戰的策略。AI 晶片熱潮下,晶片公司研發推出 AI 晶片的速度越來越快,但晶片之上沒有支援足夠多的框架、演算法,適配足夠多的終端,就會錯過晶片部署和量產的視窗期,即便做出了晶片也會很快落伍。而有些做 AI 機器人研發的公司期望只編寫一套程式碼即可執行在不同平臺,但不同架構的 AI 晶片帶來的碎片化會極大地打擊他們在實際軟體產品中應用 AI 的積極性。例如在深度學習過程中私有模型在本地 CPU 執行順暢,執行在機器人上效能卻下降嚴重。可見智慧機器人開發是一個全新的複合技術領域,如果單單隻深研晶片或極致演算法,智慧機器人產業鏈上的企業們很有可能會親身見證各種失敗案例的出現。

對於機器人產業底層的 AI 晶片公司而言,做一款專用架構的 AI 晶片去支援 AI 計算已經不是難事。對眾多框架、演算法的支援,適配到不同終端,這些軟體層面的複雜度已經遠遠大於推出一款 AI 晶片。現在,業界已經在嘗試讓機器人開發不再糾結於晶片與演算法的二選一,而是嘗試聚焦於一種新的方案,把二者優勢融合,將軟硬體結合起來,開發出一個高效能、低功耗、低成本,同時能夠又快又準的完成自主機器人任務的開發平臺。

對此,《觀點》中參與投票和討論的 CSDN 開發者也展開了激烈的討論,其中多數選擇了支援軟硬協同的開發模式。例如有開發者表示:“(支援)統一化,不會造成好馬配差鞍,各自為戰,無法形成合力,導致開發成本高昂、產業進展緩慢,軟硬協同則不會。”還有開發者更生動的描述道:“軟硬結合療效好,單一的開發無法發揮各自的能力。對開發者來說,軟硬結合更適合上手與落地。”

針對機器人開發的重點關注問題,我們可以拆開來分析軟硬協同模式下對晶片算力層和演算法軟體層的收益:

對於晶片算力的關注:

我們知道晶片算力不足是一個直觀問題,無論如何從晶片選型調優角度去挖掘算力,其硬體總會遇到上限的情況。而如果採用軟硬體結合的方案,此時則可以透過軟體最佳化、減少對 CPU 的依賴是解決之道。

對於差異化場景的關注:

現在業內不同場景的演算法模型方案大同小異,卻仍在重複造輪子,這就導致了基礎的場景演算法模型同質化嚴重。例如《觀點》中就有開發者表示:“我們產品好幾款,一直想找通用的模型能直接複用,肯定願意選軟體最佳化做的更好的晶片。”這時採用軟硬體結合的方案,則可以幫助客戶在場景演算法上打出差異化,直接在成熟的基礎演算法和系統上搭建自己專屬於場景的演算法方案,實現場景差異化。

對於演算法提升智慧化水平的關注:

人工智慧演算法能夠有效提升機器人智慧化水平,因此這就成為了大部分廠商關注的重點,同時它也是困住大量的 AI 晶片廠商進一步開發的難點。這是因為懂演算法的人不懂晶片,懂晶片的人不懂演算法應用,如果採用軟硬體結合的方案,這就可以幫助晶片廠商靈活使用人工智慧演算法,進而提高晶片整體智慧水平與效能水平,並且透過演算法模型的迭代升級不斷解決 corner case 的問題。除此以外,使用智慧化演算法還可以降低對 CPU 資源的依賴,以釋放更多資源來做個性化應用開發。

對於減少成本投入的關注:

對於智慧機器人開發,基礎作業系統投入不得不做,但這明顯增加了成本,同時也未必能將晶片算力最大化發揮。機器人上搭載的系統軟體大同小異,而提升機器人的效能則主要是最佳化中介軟體的延遲和頻寬壓力,這些工作都需要機器人公司對晶片的效能十分了解,因為只有瞭解晶片,才能完全發揮出晶片的能力,而這點要求對於那些專注於做業務的公司來說十分具有挑戰;相對地,另一部分國內廠商以純晶片出貨為主,它們的產品缺少附加的軟體系統,導致了產品無法實現一步到位。採用軟硬結合理念,研發兼具極致效能與開放易用性的邊緣人工智慧晶片及解決方案,可以面向更廣泛的通用 AI 應用領域提供全面開放的賦能服務,這大大降低了投入的綜合成本。

透過以上四點的討論,能看到軟硬體結合可以為機器人開發團隊帶了切實而有效的研發收益。近期,在智慧駕駛 AI 晶片已經取得亮眼成績的國內 AI 晶片廠商地平線,將所積累的 AI 晶片經驗,透過接近的演算法原型借鑑,豐富的量產經驗夯實,良好的行業口碑積累,地平線形成了對於機器人領域的品牌認知遷移。現在,地平線已經從車規級 AI 晶片到演算法落地的 knowhow,進一步為機器人開發在提供晶片或基於晶片軟硬協同深度最佳化並與 ROS 相容的作業系統,就是對 AI 晶片與機器人演算法的軟硬體協同發展的重要嘗試。

機器人開發軟硬體如何協同,聽聽開發者怎麼說?

那麼機器人開發中軟硬結合的相關技術和實戰效益有哪些?開發者如何更快投身於智慧機器人開發的技術浪潮?針對這些開發者所關注的問題,6 月 14 日地平線將舉辦“Hello Hobot 地平線機器人開發平臺釋出會”,重磅釋出其所積累的機器人開發重要技術、產品,另外據主辦方會前透露,釋出會還將釋出一款高度相容、同時極具價格優勢的地平線旭日®X3 派開發板,以及地平線對機器人開發者生態的全新策略與合作模式,從目前得到的資訊看,釋出會內容詳實、全面,還將有國內智慧機器人產業的多家合作伙伴參與分享,引發了行業廣泛關注,值得所有對機器人開發感興趣的開發者與團隊重點關注。

機器人開發軟硬體如何協同,聽聽開發者怎麼說?

股民福利來了!十大金股送給你,帶你掘金“黃金坑”!點選檢視>>

開啟App看更多精彩內容

相關文章

頂部