2025年8月，优象新一代智能芯片U31研制成功。能同时完成两路视频、8路音频信号的智能处理，是一款能够充分满足“4L” 要求（Low Latency、Low Power、Low Price、Little Size）的Edge AI芯片。

Edge AI的行业痛点可归纳为“4L”：Low Latency、Low Power、Low Price、Little Size。Low Latency(低延迟)强调需要快速响应，响应时间最好能够控制在10ms以内。Low Power(低功耗)与产品的散热问题紧密相关，工作电流最好控制在100mA以内。Low Price（低价格）是Edge AI产品的一个典型需要，作为机器人或无人机的智能感知部件，一台设备可能不止部署一套，比如扫地机避障，可能需要四个面分别部署一套，只有控制价格才能大量推广应用。价格最好不超过10美元。尺寸小是Edge AI产品必须具备的一项功能，尺寸最好不超过名片大小。

优象研发人员在总结30年视音频处理算法研究经验的基础上，自定义了一套指令集，既包含32位通用指令、部分64位通用指令，还包含了神经网络计算、LK光流、ORB特征、双目立体匹配以及FFT/IFFT等专用指令。极大地提高了音视频算法实时处理效率，降低了功耗，减少了芯片面积。

除了为了Edge AI定制的指令集之外，U31还创新性地设计了五大加速机制，以确保U31能够满足Edge AI的“4L”要求。

一、WDMA（Windowing DMA）技术。通过二维开窗DMA技术，可以灵活且快速地从PSRAM或SRAM中读取图像块或矩阵数据到寄存器中。在读取数据到寄存器的同时，支持下列硬件加速功能：

Ø 支持图像裁剪、缩放和双线性插值；

Ø 支持图像膨胀/腐蚀计算；

Ø 支持图像2*2、3*3、5*5和7*7的双通道卷积滤波计算；

Ø 支持FAST特征点检测加速；

Ø 支持矩阵乘法计算加速；

Ø 支持神经网络计算加速。

二、寄存器自动映射RA（Register Automapping）技术：能够把128位寄存器自动映射为4个32位或2个64位寄存器。在RA机制支持下，可以在单cycle内读取128位数据到一个128位寄存器中，这个128位寄存器可以被自动映射为4个32位寄存器，这4个32位寄存器可独立参与不同指令的计算，计算完成后在单cycle内把128位寄存器写入RAM中。RA可把数据读写的效率提高4倍。

三、流式管线SP（Streaming Pipeline）：在流式管线SP支持下，流媒体数据的当前帧被处理的同时，CPU并行地在后台把下一帧数据读取到寄存器中，数据读取和数据处理完全并行，大大地提高了像视音频这样的流媒体处理效率。

四、SIMD（Single Instruction Multiple Data）：可实现单cycle内执行4次32位浮点MAC计算，或4次32位定点MAC计算，或8次16位定点MAC计算。

五、向量计算（Vector Computing）：基于VLIW（Very-Long-Instruction-Width，超长指令字）技术实现了一种向量计算，把需要多次重复执行的指令打包成一个96位的超长指令，每个指令包含指令码、数据起始地址、数据终止地址、数据格式以及各种操作标志等。指令只需要读一次，可计算多达2047个数据，避免了在计算时多次读取指令和解码指令的开销，极大地提高了执行效率。