AI 边缘计算盒子的国产化芯片方案已形成完整生态,主流方案覆盖从低功耗轻量级到高性能大算力的全场景需求,主要包括华为昇腾、算能(原比特大陆)、寒武纪、瑞芯微、地平线、云天励飞等厂商的产品,以下是详细方案对比与选型指南。

一、主流国产化芯片方案
(一)华为昇腾系列(达芬奇架构)
芯片型号 | 核心参数 | 典型应用场景 | 代表边缘计算盒子产品 |
昇腾 310 | 16TOPS@INT8,8W 功耗,12nm 工艺 | 智能安防、智慧零售、基础视觉分析 | 维视智能 Metis A20,研华 EPC-R7200 |
昇腾 310B | 16TOPS@INT8,更低功耗,集成度更高 | 工业边缘、低功耗场景 | 华为 Atlas 200 A2 模组,华颉科技 HJ 系列 |
昇腾 310P | 32TOPS@INT8,7nm 工艺,支持 FP16 | 智慧交通、智慧城市、多路视频分析 | 维视智能 Metis A180,研华 310P 系列 |
昇腾 310P3 | 更高算力,支持多芯互联 | 边缘大模型推理、高密度计算 | 华为 Atlas 500 Pro-3000 边缘节点 |
核心优势:生态完善,支持 CANN 架构与主流 AI 框架,硬件加速能力强,适配大模型推理,国产化率高,供应链稳定。
(二)算能(SOPHON)BM 系列(TPU 架构)
芯片型号 | 核心参数 | 典型应用场景 | 代表边缘计算盒子产品 |
BM1684 | 17.6TOPS@INT8,8 核 A53@2.3GHz,28nm | 智能安防、社区园区、基础视觉 | 汉智兴 Coeus-3601xl,朗锐智科 BM1684 模组 |
32TOPS@INT8,16TFLOPS@FP16,性能提升 2 倍 | 工业质检、智慧交通、大模型边缘部署 | 信迈科技 AIBOX 1684X,Firefly AIO-1684XJD4 | |
BM1880 | 低功耗,高性价比,适合轻量级应用 | 智能家居、边缘传感器分析 | 英码嵌入式 SOM1880 模组 |
核心优势:专注视觉处理,视频解码能力突出(BM1684X 支持 32 路高清),支持 TensorFlow、PyTorch、PaddlePaddle 等主流框架,工具链成熟。

(三)寒武纪思元系列(MLU 架构)
芯片型号 | 核心参数 | 典型应用场景 | 代表边缘计算盒子产品 |
思元 220(MLU220) | 8TOPS@INT8,数瓦功耗,高能效比 | 电力巡检、工厂缺陷检测、金融 OCR | 寒武纪边缘加速卡,M.2 接口快速集成 |
思元 290(MLU290) | 16TOPS@INT8,支持混合精度 | 智慧医疗、工业视觉、智能交通 | 捷世智通边缘计算模块,中电昆辰 ECU 系列 |
思元 370(MLU370) | 256TOPS@INT8(多芯),7nm Chiplet 工艺 | 边缘大模型推理、高密度计算 | 寒武纪边缘服务器,支持 MLU-Fabric 多芯互联 |
核心优势:自主 MLU 架构,MagicMind 推理引擎优化,支持复杂模型,在医疗影像、工业质检等高精度场景表现优异。
(四)瑞芯微系列(自研 NPU 架构)
芯片型号 | 核心参数 | 典型应用场景 | 代表边缘计算盒子产品 |
6TOPS@INT8,三核 NPU,支持 INT4/FP16,8W 功耗 | 智能家居、边缘网关、轻量级 AIoT | 飞凌嵌入式 OK3588,Firefly RK3588 开发板 | |
RV1126/RV1126B | 3TOPS@INT8(B 版提升 50%),28nm,低功耗 | 智能摄像头、人脸识别、安防监控 | 飞凌 FET1126BJ-S 核心板,瑞芯微 RV1126 开发板 |
RK3576/RK3568 | 1-2TOPS@INT8,高集成度,低成本 | 物联网终端、智能传感器、基础视觉 | 华芯创辉边缘计算方案,全志科技合作产品 |
核心优势:工具链全栈覆盖,支持 Android/Linux 双系统与国产 OS(银河麒麟、统信 UOS),RKNN Toolkit 模型转换便捷,适合快速开发部署。

(五)地平线旭日系列(BPU 架构)
芯片型号 | 核心参数 | 典型应用场景 | 代表边缘计算盒子产品 |
旭日 X3M | 5TOPS 等效算力,8 核 A53,集成 ISP | 机器人、智能零售、轻量级视觉 | 地平线 RDK X3 套件,旭日 X3 派开发板 |
旭日 3 | 更高算力,支持 Transformer 模型 | 商用车 ADAS、360 环视、盲区监测 | 锐明技术商用车后装方案,地平线旭日 3 开发板 |
核心优势:BPU 编译器与模型压缩工具成熟,适配多模态模型,在智能驾驶与机器人领域生态完善,开放 Explorer 开发平台。
(六)云天励飞 DeepEdge 系列(RISC-V+NPU 架构)
芯片型号 | 核心参数 | 典型应用场景 | 代表边缘计算盒子产品 |
DeepEdge10 | 12TOPS@INT8,14nm Chiplet,国产 RISC-V 核 | 边缘大模型推理、鸿蒙 OS 适配 | 云天励飞边缘计算平台,支持 DeepSeek 模型 |
DeepEdge10Max | 48TOPS@INT8,多芯片互联扩展至 128TOPS | 智慧城市、大型边缘节点 | 云天励飞 x6000 边缘推理服务器 |
核心优势:国内首创 14nm Chiplet 工艺边缘 AI SoC,内置国产 RISC-V 核,已适配鸿蒙 OS,全链条国产安全。
二、其他特色国产化方案
全志科技
A733:3TOPS@INT8 NPU,RISC-V 协处理器,低功耗平衡设计,适合工业边缘与 AIoT 场景
T527/T536:1-2TOPS@INT8,支持 CAN-FD 接口,满足工业控制实时性要求
富瀚微电子
FH8856/FH8852:安防专用 SoC,ISP 与视频压缩能力突出,适配海康、大华等安防巨头生态
燧原科技 / 壁仞科技
聚焦高性能边缘计算,邃思系列在 10W 功耗下提供 45TOPS 算力,能效比 4.5TOPS/W;BR104通过 Chiplet 技术实现动态电压调节

三、选型指南:按场景匹配方案
应用场景 | 核心需求 | 推荐芯片方案 | 选型理由 |
智能安防(16 路以下) | 低功耗、高性价比、视频解码 | 瑞芯微 RV1126、算能 BM1684、富瀚微 FH8856 | 功耗 < 5W,支持多路高清,成本优势明显 |
工业质检(高精度) | 高算力、低延迟、稳定性 | 华为昇腾 310P、寒武纪思元 290、算能 BM1684X | 支持 FP16 混合精度,检测精度 > 99%,工业级可靠性 |
智慧交通(32 路以上) | 超大算力、多路视频、AI 加速 | 华为昇腾 310P3、算能 BM1684X 多芯、云天励飞 DeepEdge10Max | 单芯片 32TOPS+,支持多芯扩展至 128TOPS |
边缘大模型推理(2B 参数级) | 大算力、内存扩展、模型优化 | 华为昇腾 310P、寒武纪思元 370、云天励飞 DeepEdge10 | 支持 INT4 量化,适配 Transformer 模型,本地推理延迟 < 100ms |
低功耗场景(电池供电) | 功耗 < 3W、轻量级 AI | 瑞芯微 RV1126、全志 A733、地平线旭日 X3M | 能效比 > 1TOPS/W,适合边缘传感器与移动设备 |
国产化信创项目 | 全链路国产、安全可控 | 华为昇腾系列、云天励飞 DeepEdge10(RISC-V) | 芯片 + 操作系统 + 开发工具全栈国产,规避供应链风险 |
四、方案对比核心指标
芯片厂商 | 算力范围 | 功耗区间 | 制程工艺 | 生态成熟度 | 国产化程度 | 价格区间 |
华为昇腾 | 16-32TOPS | 5-15W | 7-12nm | ★★★★★ | ★★★★★ | 中高 |
算能 BM 系列 | 17.6-32TOPS | 8-12W | 14-28nm | ★★★★☆ | ★★★★☆ | 中 |
寒武纪思元 | 8-256TOPS | 5-20W | 7-14nm | ★★★★☆ | ★★★★☆ | 中高 |
瑞芯微 | 1-6TOPS | 2-8W | 12-28nm | ★★★★☆ | ★★★★☆ | 低中 |
地平线 | 3-5TOPS | 3-8W | 14-28nm | ★★★★☆ | ★★★★☆ | 中 |
云天励飞 | 12-48TOPS | 8-15W | 14nm | ★★★☆☆ | ★★★★★ | 中高 |
五、总结与趋势
国产 AI 边缘计算芯片方案已全面实现对国际主流产品的替代,从能效比(国产芯片普遍 3-5TOPS/W,高于国际同类产品 2-3TOPS/W)、生态适配(支持 TensorFlow/PyTorch 等主流框架)到国产化率(核心器件国产率 > 95%)均已达到商用标准。
未来趋势:
Chiplet 异构集成:如寒武纪思元 370、云天励飞 DeepEdge10,通过芯粒技术实现算力灵活扩展
RISC-V 架构普及:降低对 ARM 依赖,提升供应链安全性,如云天励飞 DeepEdge10 内置国产 RISC-V 核
大模型边缘适配:通过 INT4 量化、模型压缩技术,实现 2B 参数级大模型在边缘端本地推理
选择建议:根据实际算力需求、功耗限制、场景特点和预算,优先选择生态成熟、案例丰富的方案(如华为昇腾、算能、瑞芯微),同时关注国产化率与供应链稳定性,确保项目长期可持续发展。
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