什麼是邊緣 AI?

邊緣 AI 使人工智慧能夠直接在本地裝置上運行,無需依賴雲端連線即可即時處理資料。透過在資料來源處執行 AI 推論,邊緣 AI 能在各式各樣的連網裝置與應用中,提供更快的回應速度、更佳的隱私保護、更低的延遲以及更高的效率。

SPOT 是全堆疊邊緣 AI 解決方案的基礎

基金會

AI 核心
heliaCORE
heliaDSP
Vela 驅動程式
AI 執行環境
heliaML
heliaRT
heliaAOT
AI 工具/分析工具
heliaPROFILER
heliaEDGE

SDK

AI SDK
neuralSPOT-X
NSX 模組

解決方案


( )人工智慧開發套件(ADK)
heartKIT
soundKIT
compressionKIT
sleepKIT
visionKIT
AI 示範
儀表板
分鏡腳本
ADK 示範
產品示範
基準測試示範

將人工智慧推向邊緣

邊緣人工智慧(AI)是指將 AI 模型和演算法直接部署在邊緣處的、受電力限制的本地裝置上,而非部署在集中式的雲端環境中。

雖然自 2022 年以來,像 ChatGPT 這樣的雲端人工智慧平台一直備受矚目,但另一場較為低調卻同樣具有顛覆性的革命正悄然展開——邊緣人工智慧。隨著裝置日益先進且功能多樣化,人工智慧必須超越雲端部署模式,才能在運算與能源資源有限的環境中蓬勃發展。

邊緣 AI 結合了邊緣運算與人工智慧,使裝置能夠直接在本地硬體上執行機器學習任務,無需依賴雲端處理。這些智慧裝置無需持續連線至網際網路即可即時分析資料,這代表著與傳統基於雲端的 AI 實作方式相比,發生了重大轉變。

人們越來越期待人工智慧能以實用且有意義的方式,出現在他們身處的任何地方——而不僅限於家中或辦公桌前。邊緣人工智慧市場正反映了這項需求,預計到 2030 年將達到 664.7 億美元,為早期採用者創造了巨大的市場機會。

Ambiq 革命性的「亞閾值功耗優化技術」(SPOT®)平台,透過為過去無法實現傳統 AI 部署的裝置提供超低功耗、高性能的 AI 功能,正加速推動這項轉型。

雲端 AI 與邊緣 AI 之間的差異

當資料的擷取與處理是在資料收集的源頭進行,而非在集中式的雲端環境中進行時,邊緣 AI 便能帶來巨大的發展機會。

雲端人工智慧

推理發生在這裡

邊緣 AI

推理發生在這裡

邊緣 AI 的優勢:

  • 減少即時分析的延遲
  • 增強的可靠性
  • 加強隱私和安全
  • 降低運營成本
  • 延長電池壽命

邊緣 AI 的優勢包括:

  • 減少即時分析的延遲

    直接在設備上處理數據消除了網路傳輸延遲,從而能夠對時間敏感的應用進行即時分析

  • 增強的可靠性

    邊緣 AI 解決方案無需依賴網際網路連線即可獨立運作,即使在頻寬有限或網路中斷的情況下,仍能維持正常運作。

  • 加強隱私和安全

    健康數據等敏感資訊保留在本地設備上,從而顯著減少了可能損害使用者隱私的網路漏洞或雲數據洩露的風險

  • 降低
    運營成本

    減少對雲基礎設施進行日常處理任務的依賴可以幫助組織大幅降低數據傳輸費用、雲計算成本和存儲費用。

  • 延長電池壽命

    數據傳輸是行動裝置最耗電的作之一。本地處理數據可顯著降低能耗,延長設備電池壽命

邊緣人工智慧的應用

邊緣人工智慧的普及已延伸至眾多裝置與應用領域,包括個人裝置、醫療與健康照護、智慧家庭與建築、工業邊緣、汽車等。

規模達 120 億美元的邊緣 AI 市場目前正蓬勃發展

按終端市場劃分的預計市場規模 ($B)

 
$5.8$2.5$3.7$0.9

2023

 
$4.7$2.7$4.0$0.7

2024

 
$5.9$3.2$4.0$0.8

2025

 
$7.3$3.9$4.3$1.0

2026

CAGR 2023-28

此圖表由 Ambiq, Inc. 根據 Gartner 的研究製作。 計算由 Ambiq, Inc. 執行。資料來源:Gartner,《預測:全球半導體與電子產業,2022-2028 年》,2024 年第 4 季更新版,Rajeev Rajput 等,2024 年 12 月 16 日,以營收為基準。

關於邊緣 AI 的常見問題

  • 自 2010 年以來,Ambiq 獨家研發的 SPOT® 平台重新定義了邊緣運算的潛能。憑藉前所未有的能源效率,SPOT 使製造商能夠直接在邊緣裝置上部署複雜的人工智慧模型——這是一項過去難以實現的能力。
     
    SPOT 採用業界功耗最低的半導體元件,其運作電壓低於傳統電壓閾值,與同級晶片相比,可節省 3 至 10 倍的能耗。
     
    這項突破性技術不僅讓邊緣裝置僅靠一次充電即可持續運作數週甚至數月,還能支援更強大、更複雜的人工智慧模型,同時不犧牲電池效能。
     
    憑藉其革命性的電晶體設計方法,Ambiq 的 SPOT平台不僅實現了實質性的邊緣 AI,更使其具備可擴展性。 憑藉近 90 項專利與商業機密作為後盾,並榮獲多項業界獎項肯定,SPOT 平台使 Ambiq 成為製造商打造新一代節能邊緣 AI 裝置的首選合作夥伴。

  • 邊緣 AI 浪潮是由三股匯聚的力量所推動的:
    ·半導體技術的顯著進步
    ·對回應時間更快的智慧設備的需求不斷增長
    ·在數據來源的地方處理數據的實際必要性
     
    正如摩爾定律所預示的,透過電晶體設計與微晶片架構的創新,運算能力持續約每兩年倍增一次。對於具有前瞻視野的組織而言,在緊湊且節能的裝置上部署先進的人工智慧能力,不僅僅是一項技術上的進步——在這個日益由數據驅動的經濟體中,這更是維持競爭優勢的戰略要務。

  • 與在遠端資料中心處理資料的雲端 AI 不同,邊緣 AI 直接在裝置上運行,能降低延遲、提升安全性並節省電力——這些對於醫療保健、汽車、健身、智慧家庭等領域的即時應用而言,皆至關重要。

  • 是的——邊緣 AI 與雲端 AI 可以是互補的技術。
     
    雖然邊緣 AI 在即時本地處理資料方面表現出色,但對於需要大量運算、大規模資料彙整、長期儲存以及持續模型訓練的任務而言,雲端 AI 依然不可或缺。我們建議採用混合式方案——讓雲端與邊緣協同運作,同時兼顧反應速度與營運效率。

  • 是的。由於資料是在裝置本地端進行處理,邊緣 AI 能顯著降低資料外洩的風險,並將暴露於雲端漏洞的風險降至最低——這對於醫療保健和生物辨識等重視隱私的應用場景而言,可說是理想之選。

  • 不。邊緣 AI 的主要優勢之一在於它不需要持續連線至雲端,因此裝置無論在離線或低頻寬環境下,都能可靠地運作。

  • 用三個詞來說——節能計算。
     
    要成功部署邊緣 AI,製造商必須在運算效能、記憶體容量與功耗之間取得精準的平衡。裝置需要具備足夠的處理能力,才能在本地執行複雜的 AI 模型,同時維持足夠的能效,以確保在有限的電池資源下仍能長時間運作。
     
    這種平衡在理論上聽起來很簡單,但在實踐中卻帶來了重大挑戰。製造商經常遇到幾個關鍵障礙:
    · 能源消耗的障礙:許多人工智慧的實作方案會以難以維持的速度消耗電力,導致裝置不適合日常使用。即使是最具創意的解決方案,只要電池需要不斷充電,也難以獲得用戶的接受。
    · 運算限制:處理能力不足會造成瓶頸,導致無法進行即時分析,迫使裝置將資料傳輸至其他地方進行處理,從而削弱邊緣 AI 架構的核心優勢。
    · 市場差異化挑戰:當技術限制迫使製造商在人工智慧功能上做出妥協時,所產出的產品往往缺乏能使其與競爭對手區別開來的獨特功能,進而導致產品商品化,並降低市場價值。
     
    要有效實施邊緣 AI,必須進行精確的優化。裝置必須具備充足的運算資源,才能直接執行複雜的機器學習演算法——無論是分析環境感測器資料、處理語音指令,還是偵測動作模式——同時維持與雲端基礎架構的運作獨立性,並延長電池使用壽命。

  • 邊緣 AI 可應用於穿戴式裝置、數位健康設備、智慧家庭、工業機械、農業及消費性電子產品等領域。凡是需要更高能源效率、反應速度及可靠性的產業,正是邊緣 AI 能發揮最大影響力的領域。

  • 邊緣人工智慧透過將雲端運算使用量、頻寬需求及能源消耗降至最低,從而降低營運成本,使製造商和使用者能享有更低的總持有成本。

  • 邊緣 AI 透過將資料處理從高耗能的雲端伺服器轉移至超高效率的本地裝置,從而支持永續發展。此舉不僅能降低裝置層級的耗電量,也能減少資料中心的整體耗電量,進而顯著降低碳足跡。透過延長電池使用壽命、最小化資料傳輸量,以及降低基礎設施需求,邊緣 AI 有助於打造更環保且注重節能的科技生態系統。

  • 各種邊緣 AI 任務,包括關鍵字定位、語音去噪、心電圖監測、手勢辨識、活動分類、影像辨識、異常偵測、預測性維護等,皆可在邊緣端實現。

  • 支援的邊緣 AI 裝置範例包括智慧手錶、健身追蹤器、醫療監測儀、工業感測器、生物辨識智慧卡、AR/VR 技術、電玩周邊設備、智慧家庭揚聲器,以及其他智慧裝置。

  • 由於無需持續將資料傳輸至雲端,邊緣人工智慧不僅能降低能源消耗,更能大幅延長裝置的運作時間。

影片庫

Ambiq 展示 compressionKIT 示範
Ambiq 展示 compressionKIT 示範
Ambiq 人工智慧部門主管將於 2026 年「Embedded World」展會上發表演講
Ambiq 人工智慧部門主管將於 2026 年「Embedded World」展會上發表演講
Ambiq heliaAOT 簡介
Ambiq heliaAOT 簡介
Ambiq 亮相 2025 年《EE Times》AI Everywhere 會議
Ambiq 亮相 2025 年《EE Times》AI Everywhere 會議

其他資源

Ambiq 亮相 Pepcom|CES 2026

2,546 檢視
7 幾個月前
準備下載