Nell'ambito della rapida evoluzione dell'industria del riconoscimento biometrico, il profondo accoppiamento delle capacità algoritmiche e della potenza di calcolo dei chip sta diventando una variabile chiave che determina la competitività del prodotto. Le serie di processori dedicati QianCore e KunCore sviluppate in modo indipendente da Homsh svolgono rispettivamente due capacità fondamentali: riconoscimento in tempo reale all'edge e corrispondenza di database su larga scala nel cloud, costruendo un sistema completo di chip per il riconoscimento dell'iride integrato edge-cloud.
I. Perché chip dedicati?
Nell'ultimo decennio, l'industria del riconoscimento dell'iride si è affidata a lungo a processori general-purpose (serie ARM Cortex-A) o a processori di segnale d'immagine (ISP) per eseguire algoritmi di riconoscimento. Sebbene questo approccio sia gestibile in scenari di elettronica di consumo, presenta evidenti colli di bottiglia in molteplici dimensioni chiave.
Requisiti stringenti in tempo reale: In scenari come tornelli per il trasporto ferroviario e controlli rapidi in aeroporto, la latenza di un singolo riconoscimento deve essere controllata entro 500 ms; i processori general-purpose spesso superano gli 800 ms in modalità a basso consumo, compromettendo direttamente l'esperienza di accesso.
Vincoli rigorosi sul consumo energetico: I terminali IoT industriali e le apparecchiature di frontiera esterne si affidano solitamente all'alimentazione solare o a batteria. Il consumo energetico a pieno carico dei processori general-purpose (5-15 W) supera di gran lunga il limite superiore accettabile, limitando la fattibilità dell'implementazione remota.
Linee rosse di sicurezza dei dati non negoziabili: Scenari governativi, giudiziari e militari richiedono che le caratteristiche dell'iride non lascino mai il lato edge. Il firmware aperto dei chip general-purpose presenta potenziali rischi per la sicurezza e non soddisfa i requisiti del Livello 3 e superiori di Protezione Classificata.
Sono questi tre vincoli che hanno spinto Homsh sul percorso della ricerca e sviluppo di chip indipendenti, con conseguenti due linee di prodotto con posizionamento distinto e collaborazione reciproca: QianCore e KunCore.
II. Architettura QianCore: Filosofia di progettazione hardware guidata dall'algoritmo
Il concetto di progettazione centrale della serie QianCore è "algoritmo prima, adattamento hardware": prima decomporre accuratamente il grafo computazionale dell'algoritmo Phaselirs™, quindi progettare unità di accelerazione hardware mirate, piuttosto che portare forzatamente l'algoritmo su un chip general-purpose.
Motore di accelerazione iride di fase (PIAE)
Il calcolo centrale dell'algoritmo Phaselirs™ include due passaggi principali: filtraggio Gabor e codifica di fase, entrambi sono operazioni matriciali intensive. QianCore integra un motore di accelerazione iride di fase (PIAE) dedicato on-chip:
●Attraverso la parallelizzazione a pipeline a tre stadi, esegue la pre-elaborazione delle immagini, la localizzazione dell'iride e l'estrazione delle caratteristiche in modo sovrapposto, aumentando il throughput del 2,8 volte;
●Implementa l'accelerazione a punto fisso INT8 su misura per le caratteristiche numeriche di Phaselirs™, migliorando il rapporto di efficienza energetica del 4,1 volte con una perdita di accuratezza inferiore allo 0,03%;
●La cache SRAM dedicata integrata da 512 KB mantiene i modelli di caratteristiche dell'iride sempre on-chip, eliminando completamente il collo di bottiglia della larghezza di banda della DRAM esterna.
Ambiente di esecuzione attendibile a livello hardware (TEE-H)
A differenza dell'isolamento a livello software di ARM TrustZone, QianCore implementa un ambiente di esecuzione attendibile a livello hardware (TEE-H): la generazione e la corrispondenza dei vettori di caratteristiche dell'iride vengono completate interamente in un dominio di sicurezza fisicamente isolato durante tutto il processo. Supporta l'archiviazione crittografata con cifrario nazionale SM4, in conformità con i requisiti di GB/T 39786-2021; la tecnologia Physical Unclonable Function (PUF) genera una chiave chip unica, prevenendo fondamentalmente il clonaggio del firmware e gli attacchi di estrazione delle chiavi.
Controllo adattivo della qualità dell'immagine (AQCC)
Negli ambienti di acquisizione reali, le fluttuazioni dell'illuminazione, il motion blur e l'occlusione sono i tre fattori principali che influenzano l'accuratezza del riconoscimento. Il modulo AQCC integrato in QianCore valuta la qualità dei frame raccolti in tempo reale prima della pipeline di elaborazione principale e prende automaticamente decisioni per attivare l'integrazione della luce, la riacquisizione o la corrispondenza degradata, aumentando il frame rate effettivo a oltre il 92%.
III. Portafoglio prodotti dual-chip, che copre tutti gli scenari edge-cloud
QianCore Q80 (Lato Edge)
Tempo reale · Offline · Zero esfiltrazione dati dall'edge
QianCore Q80 è il processore dedicato di punta di Homsh costruito per scenari di implementazione edge. Progettato per terminali di controllo accessi, tornelli, dispositivi portatili, moduli e altri fattori di forma, esegue l'intero processo di inferenza dell'algoritmo Phaselirs™ completamente sul lato edge. I dati delle caratteristiche dell'iride non lasciano mai il dispositivo durante tutto il processo, soddisfacendo i requisiti di sovranità dei dati più stringenti.
●Latenza di singolo riconoscimento ≤380 ms (media industriale: 600-900 ms)
●Consumo energetico in standby <0,8 W (media industriale: 2,5-5 W)
●Tasso di falsa accettazione (FAR) <0,0001%
●Temperatura operativa: -40°C ~ +75°C
●Esfiltrazione dati dal lato edge: Disabilitata (elaborazione completa sul lato edge)
KunCore K30 (Lato Cloud)
Corrispondenza di database su larga scala 1:N · Recupero a livello di centinaia di milioni · Alta concorrenza
KunCore K30 è un chip di accelerazione di corrispondenza dedicato sviluppato da Homsh per scenari cloud e server. La sua missione principale è supportare il recupero di iridi 1:N su scala ultra-larga nei sistemi automatizzati di identificazione biometrica (ABIS) a livello governativo e nazionale. Dopo che QianCore Q80 completa l'estrazione delle caratteristiche sul lato edge, il vettore di caratteristiche crittografato viene caricato nel backend, dove KunCore K30 completa la corrispondenza ad alta concorrenza contro un database di centinaia di milioni di voci nel cloud.
● Concorrenza massiccia: supporta la corrispondenza 1:N in tempo reale contro un database di personale da dieci milioni a cento milioni di voci
● Cluster ad alta affidabilità: scalabilità orizzontale multi-scheda con disponibilità del servizio del 99,99%
● Conformità nazionale: algoritmi di cifratura nazionali a collegamento completo, certificati dall'Amministrazione statale della crittografia
●Forme di implementazione: cloud governativo / cloud privato / data center on-premise
IV. Integrazione Edge-Cloud: l'architettura collaborativa di QianCore e KunCore
QianCore e KunCore non sono due prodotti isolati, ma due nodi di un'architettura di calcolo completa per il riconoscimento dell'iride integrata edge-cloud:
[ Terminale di raccolta (fotocamera / NIR) ] → [ QianCore Q80 (Inferenza Edge · Zero esfiltrazione dati dall'edge) ] → Caricamento caratteristiche crittografate → [ KunCore K30 (Recupero 1:N a livello di centinaia di milioni) ] → Distribuzione risultati di corrispondenza
Il valore strategico di questa architettura risiede nel: garantire il confine di sicurezza sul lato edge, sfruttando al contempo una scalabilità di calcolo illimitata nel cloud; non solo garantisce la sovranità dei dati, ma ottiene anche una capacità di espansione orizzontale illimitata.
V. Significato industriale: dalla dipendenza all'indipendenza e al controllo
In passato, i produttori nazionali di riconoscimento dell'iride dipendevano fortemente da fornitori esteri (come le serie TI OMAP e NXP i.MX) a livello di chip. Sullo sfondo di controlli sulle esportazioni sempre più stringenti, la stabilità della catena di approvvigionamento presentava significativi pericoli nascosti.
La produzione di massa di QianCore Q80 e KunCore K30 segna che Homsh ha completato un layout indipendente full-stack dall'algoritmo → modulo → chip, e ha raggiunto capacità indipendenti e controllabili sia nelle dimensioni edge che cloud contemporaneamente:
●Sicurezza della catena di approvvigionamento: l'unità di calcolo centrale non dipende da un singolo fornitore estero, fornendo garanzie affidabili a lungo termine per i clienti di infrastrutture critiche.
●Flessibilità di personalizzazione: il rapporto di accelerazione dell'algoritmo, il livello di sicurezza e il protocollo di interfaccia possono essere adattati in modo flessibile in base alle esigenze del cliente, riducendo il ciclo di personalizzazione dalla media industriale di 6 mesi a 6 settimane.
●Collaborazione ecosistemica: profondamente accoppiato con la piattaforma software OVAI, gli aggiornamenti hardware OTA e le iterazioni delle versioni degli algoritmi vengono promossi in modo sincrono per proteggere gli investimenti a lungo termine dei clienti.
QianCore Q80 protegge l'edge, mentre KunCore K30 potenzia il cloud. Come due lati integrali dello stesso sistema, questi due chip formano congiuntamente il vettore principale della strategia di Homsh di "algoritmi indipendenti × chip indipendenti", segnando un passo critico nella costruzione del suo fossato tecnologico nell'era della collaborazione edge-cloud.
