前言

寒武纪 MLU220-M.2 边缘 AI 加速卡采用M.2 2280、B+M Key形态,PCIe3.0 x2通道设计,板载 4GB LPDDR4x 内存,产品典型功耗 8.25W,配套铝制鳍片实现被动散热。

这款加速卡搭载寒武纪旗下思元 220(MLU220)智能处理器,芯片基于16nm工艺与MLUv02架构设计,INT8 算力8TOPS,最高支持16路1080P@30fps视频解码,可同步处理多路视频流。

产品为专用推理NPU,需经由寒武纪CNToolkit工具链完成转换后部署。凭借紧凑尺寸与低功耗特性,适配智慧安防、工业视觉检测、智能网关、信创工控设备等边缘场景,为轻量化计算机视觉业务提供国产化算力支撑。

寒武纪边缘 AI 加速卡外观

寒武纪 MLU220-M.2边缘AI加速卡基于M.2 2280、B+M Key形态设计,模组通过加装金属鳍片和金属板实现被动散热。

顶部金属板上额外加装散热鳍片,通过增加表面积来提升散热效果。

侧边设计Cambricon品牌。

底部金属板采用防拆螺丝固定,右侧还贴有一块铝片。

侧身贴有自粘式魔鬼毡。

实测寒武纪 MLU220-M.2 边缘 AI 加速卡的长度为81.21mm。

模块宽度为25.61mm。

厚度为25.61mm。

产品拿在手上的大小直观感受。

另外测得整个模组的重量约为53g。

寒武纪边缘 AI 加速卡拆解

拆掉螺丝取出寒武纪 MLU220-M.2 边缘 AI 加速卡。

撕下铝片特写。

铝片粘贴区域还设有铜箔。

顶部金属板内侧为腔体结构设计,对应加速卡核心器件均设有金属凸起配合导热胶实现散热,底部金属板内侧则贴有绝缘层保护。

PCB板正背面核心器件打胶帮助传递热量。

将导热胶清理干净,正面设有电源管理芯片、电平转换芯片、MCU、存储器、同步降压转换器、加速卡核心以及内存芯片。

另一面设有电平转换芯片、功率检测芯片、存储器以及内存芯片。

多路集成PMIC电源管理芯片来自ADI亚德诺,型号MAX77863AEWJ,WLP-90晶圆级封装,内置13路调节器,支持I2C配置、灵活上电时序、差分远端电压检测,集成RTC实时时钟,- 40℃~85℃工业级温度范围。

32.768kHz无源RTC晶振特写,为集成PMIC内部实时时钟模块提供基准时钟信号。

丝印7BDS的芯片为德州仪器PCA9306DCUR,采用VSSOP-8封装,是一款双向I²C/SMBus电平转换芯片,无需方向控制引脚,可实现不同电压域之间I2C信号的双向电平转换,用于本MLU220模组内部不同电压器件的I2C通讯适配,保障板上配置信号可靠交互。

另一颗4位双向电平转换芯片也是来自德州仪器,丝印YF04E,型号为TXS0104E,器件无需方向控制信号,支持自动双向信号传输,适配开漏与推挽信号,采用WQFN14封装。

功率检测芯片来自德州仪器,型号INA231,是一颗28V总线电压的16位电压电流和功率监控芯片,具备I2C接口,支持高侧或低侧检测,具有16个可编程地址,采用DSBGA-12封装。

MCU来自恩智浦,型号为LPC802M001JHI33Y,是基于Cortex‑M0+内核的低功耗32位MCU,采用HVQFN-33封装。作为 MLU220 模组的板载管理单元,负责上电时序控制、电源与温度监测、I2C 链路管理,配合主NPU完成边缘推理模组的整机状态管控。

存储器来自旺宏,型号MX25U12835FZNI-10G,串行NOR Flash,容量128Mbit,工作电压1.8V,支持Quad SPI高速读写,WSON-8封装。它为板载MCU存储固件与板级配置参数,断电数据不丢失。

另一颗存储器来自微芯,丝印2EC,型号AT24C256C,I2C 接口串行 EEPROM,容量256Kbit(32KB),采用I2C双线通信,采用UDFN8封装。该器件用于保存硬件配置、板卡标识与校准参数,断电后数据可保持。

四相同步Buck降压转换器来自亚德诺,型号MAX77812EWB,单颗最大输出电流20A,支持I2C配置、多相并联、远端差分采样,WLP-64封装,用于给MLU220 NPU核心供电。

另一颗亚德诺MAX77812EWB特写,两颗组成双Buck供电方案,共同分担NPU核心负载电流,改善供电瞬态特性,分散发热,保障AI算力核心在负载波动下供电稳定。

加速卡核心采用寒武纪思元 220(MLU220)边缘智能处理器,采用台积电16nm制程工艺,内置 MLUv02 AI 加速架构与四核 Cortex‑A55 处理器,搭配LPDDR4x内存。芯片原生集成视频编解码硬件单元,具备16TOPS INT8推理算力,采用FCCSP封装。

外置贴片时钟晶振特写。

内存芯片来自SK hynix海力士,型号H9HCNNNBKMMLHR-NME,为LPDDR4x低功耗移动内存,单颗容量2GB,数据速率3733Mbps,采用200-ball FBGA封装。

另一颗内存芯片特写,板载同型号颗粒共计两颗,合计4GB,直接对接MLU220处理器,作为AI推理运算的高速片外缓存,用于存放模型权重、特征图与中间运算数据,支撑NPU算力吞吐。

加速卡金手指特写。

全部拆解一览,来张全家福。

服务器电源网拆解总结

最后附上寒武纪边缘AI加速卡的核心器件清单,方便大家查阅。

寒武纪MLU220‑M.2是一款面向边缘场景的M.2 2280形态AI推理加速卡,整体采用被动鳍片散热方案,无需风扇即可工作,典型功耗仅 8.25W,小巧的体积可以适配工控主机、智能网关、安防设备等空间受限的硬件环境。

硬件架构上,搭载寒武纪旗下思元 220 NPU,配备两颗海力士LPDDR4x内存组成4GB总缓存,提供最高16TOPS INT8推理算力,同时内置硬件编解码单元,可多路处理视频流数据。供电采用分工明确的分离式设计,两颗MAX77812同步Buck转换器专门承担NPU核心大电流供电,MAX77863A集成PMIC负责DDR、MCU、外设等辅助电压域。

板载恩智浦LPC802管理 MCU,配合NOR Flash、EEPROM存储、TI电平转换芯片与 INA231 功率监测芯片,实现上电时序管控、电源温度监控、信号电平适配、板卡参数保存全套板级管理能力,硬件配置完整成熟。