Em meio à rápida evolução da indústria de reconhecimento biométrico, o profundo acoplamento das capacidades de algoritmos e do poder de computação de chips está se tornando uma variável chave que determina a competitividade do produto. As séries QianCore e KunCore de processadores dedicados desenvolvidos independentemente pela Homsh realizam duas capacidades centrais, respectivamente: reconhecimento em tempo real na borda e correspondência de banco de dados em larga escala na nuvem, construindo um sistema completo de chip de reconhecimento de íris integrado borda-nuvem.
I. Por que Chips Dedicados?
Na última década, a indústria de reconhecimento de íris tem dependido de processadores de propósito geral (série ARM Cortex-A) ou Processadores de Sinal de Imagem (ISP) para executar algoritmos de reconhecimento. Embora essa abordagem seja gerenciável em cenários de eletrônicos de consumo, ela apresenta gargalos óbvios em múltiplas dimensões chave.
Requisitos Rigorosos de Tempo Real: Em cenários como catracas de trânsito ferroviário e liberação expressa em aeroportos, a latência de um único reconhecimento deve ser controlada em até 500ms; processadores de propósito geral frequentemente excedem 800ms em modo de baixo consumo, prejudicando diretamente a experiência de acesso.
Restrições Rigorosas de Consumo de Energia: Terminais IoT industriais e equipamentos de fronteira externos geralmente dependem de energia solar ou a bateria. O consumo de energia em plena carga de processadores de propósito geral (5–15W) excede em muito o limite superior aceitável, restringindo a viabilidade de implantação remota.
Linhas Vermelhas de Segurança de Dados Não Negociáveis: Cenários governamentais, judiciais e militares exigem que as características da íris nunca saiam do lado da borda. O firmware aberto de chips de propósito geral tem riscos de segurança potenciais e não atende aos requisitos de Nível 3 de Proteção Classificada e superior.
São essas três restrições que impulsionaram a Homsh para o caminho de P&D de chips independentes — resultando em duas linhas de produtos com posicionamento distinto e colaboração mútua: QianCore e KunCore.
II. Arquitetura QianCore: Filosofia de Design de Hardware Orientada por Algoritmos
O conceito central de design da série QianCore é "algoritmo primeiro, adaptação de hardware": primeiro decompor com precisão o grafo de computação do algoritmo Phaselirs™, e então projetar unidades de aceleração de hardware direcionadas, em vez de portar o algoritmo à força para um chip de propósito geral.
Motor de Aceleração de Íris de Fase (PIAE)
A computação central do algoritmo Phaselirs™ inclui duas etapas principais: filtragem Gabor e codificação de fase, ambas operações matriciais intensivas. O QianCore integra um motor de aceleração de íris de fase dedicado (PIAE) no chip:
●Através de paralelismo de pipeline de três estágios, ele executa pré-processamento de imagem, localização de íris e extração de características de forma sobreposta, aumentando a taxa de transferência em 2,8×;
●Ele implementa aceleração de ponto fixo INT8 adaptada às características numéricas do Phaselirs™, melhorando a relação eficiência energética em 4,1× com uma perda de precisão inferior a 0,03%;
●Cache SRAM dedicado de 512KB embutido mantém os modelos de características de íris no chip o tempo todo, eliminando completamente o gargalo de largura de banda da DRAM externa.
Ambiente de Execução Confiável em Nível de Hardware (TEE-H)
Diferente do isolamento em nível de software do ARM TrustZone, o QianCore implementa um Ambiente de Execução Confiável em Nível de Hardware (TEE-H): a geração e correspondência de vetores de características de íris são concluídas inteiramente em um domínio de segurança fisicamente isolado durante todo o processo. Ele suporta armazenamento criptografado com o cifrador nacional SM4, em conformidade com os requisitos do GB/T 39786-2021; a tecnologia de Função Física Impossível de Clonar (PUF) gera uma chave de chip única, prevenindo fundamentalmente ataques de clonagem de firmware e extração de chaves.
Controle Adaptativo de Qualidade de Imagem (AQCC)
Em ambientes de aquisição reais, flutuações de iluminação, desfoque de movimento e oclusão são os três principais fatores que afetam a precisão do reconhecimento. O módulo AQCC integrado no QianCore avalia a qualidade dos quadros coletados em tempo real antes do pipeline de processamento principal, e toma decisões automáticas para acionar suplementação de luz, reaquisição ou correspondência degradada, aumentando a taxa efetiva de quadros para mais de 92%.
III. Portfólio de Produtos de Chip Duplo, Cobrindo Todos os Cenários de Borda-Nuvem
QianCore Q80 (Lado da Borda)
Tempo Real · Offline · Zero Exfiltração de Dados da Borda
O QianCore Q80 é o processador dedicado carro-chefe da Homsh, construído para cenários de implantação na borda. Projetado para terminais de controle de acesso, catracas, dispositivos portáteis, módulos e outros fatores de forma, ele executa todo o processo de inferência do algoritmo Phaselirs™ completamente no lado da borda. Os dados de características de íris nunca saem do dispositivo durante todo o processo, atendendo aos requisitos mais rigorosos de soberania de dados.
●Latência de reconhecimento único ≤380ms (média da indústria: 600–900ms)
●Consumo de energia em espera <0,8W (média da indústria: 2,5–5W)
●Taxa de Falsa Aceitação (FAR) <0,0001%
●Temperatura de operação: -40°C ~ +75°C
●Exfiltração de dados do lado da borda: Desativada (processamento completo no lado da borda)
KunCore K30 (Lado da Nuvem)
Correspondência de Banco de Dados em Larga Escala 1:N · Recuperação em Nível de Centenas de Milhões · Alta Concorrência
O KunCore K30 é um chip de aceleração de correspondência dedicado desenvolvido pela Homsh para cenários de nuvem e servidor. Sua missão principal é suportar a recuperação de íris 1:N em ultra-larga escala em Sistemas Automatizados de Identificação Biométrica (ABIS) de nível governamental e nacional. Após o QianCore Q80 completar a extração de características no lado da borda, o vetor de características criptografado é carregado para o back-end, onde o KunCore K30 completa a correspondência de alta concorrência contra um banco de dados de centenas de milhões na nuvem.
● Concorrência massiva: suporta correspondência 1:N em tempo real contra um banco de dados de pessoal de dez a cem milhões de entradas
● Cluster de alta confiabilidade: escalonamento horizontal multi-cartão com 99,99% de disponibilidade de serviço
● Conformidade doméstica: algoritmos de criptografia nacional de link completo, certificados pela Administração Estatal de Criptografia
● Formas de implantação: nuvem governamental / nuvem privada / data center local
IV. Integração Borda-Nuvem: A Arquitetura Colaborativa de QianCore e KunCore
QianCore e KunCore não são dois produtos isolados, mas dois nós de uma arquitetura completa de computação de reconhecimento de íris integrada borda-nuvem:
[ Terminal de Coleta (Câmera / NIR) ] → [ QianCore Q80 (Inferência na Borda · Zero Exfiltração de Dados da Borda) ] → Upload de Características Criptografadas → [ KunCore K30 (Recuperação 1:N de Centenas de Milhões) ] → Distribuição de Resultados de Correspondência
O valor estratégico desta arquitetura reside em: garantir a fronteira de segurança no lado da borda, ao mesmo tempo em que aproveita a escalabilidade computacional ilimitada na nuvem — não só garante a soberania dos dados, mas também alcança capacidade de expansão horizontal ilimitada.
V. Significado Industrial: Da Dependência à Independência e Controle
No passado, fabricantes domésticos de reconhecimento de íris eram altamente dependentes de fornecedores estrangeiros (como as séries TI OMAP e NXP i.MX) no nível de chip. No contexto de controles de exportação mais rigorosos, a estabilidade da cadeia de suprimentos enfrentou perigos ocultos significativos.
A produção em massa do QianCore Q80 e KunCore K30 marca que a Homsh completou um layout independente de pilha completa, desde algoritmo → módulo → chip, e alcançou capacidades independentes e controláveis nas dimensões de borda e nuvem simultaneamente:
●Segurança da Cadeia de Suprimentos: A unidade de computação central não depende de um único fornecedor estrangeiro, fornecendo garantias confiáveis a longo prazo para clientes de infraestrutura crítica.
●Flexibilidade de Personalização: A taxa de aceleração do algoritmo, o nível de segurança e o protocolo de interface podem ser ajustados de forma flexível de acordo com as necessidades do cliente, encurtando o ciclo de personalização da média da indústria de 6 meses para 6 semanas.
●Colaboração de Ecossistema: Profundamente acoplado à plataforma de software OVAI, atualizações de hardware OTA e iterações de versão de algoritmo são promovidas sincronicamente para proteger o investimento de longo prazo dos clientes.
O QianCore Q80 protege a borda, enquanto o KunCore K30 impulsiona a nuvem. Como dois lados integrais do mesmo sistema, esses dois chips formam conjuntamente o portador central da estratégia da Homsh de "algoritmos independentes × chips independentes", marcando um passo crítico na construção de seu fosso tecnológico na era da colaboração borda-nuvem.
