人工智能芯片支持超低功耗器件的推理

AI chip supports inference in ultra-low-power devices

倫敦——下一代GreenWaves的超低功耗人工智能加速器GAP9，在處理比其前身GAP8大10倍的算法時，其功耗將減少5倍。新設備將提供高達50mW，總功耗為50兆瓦。這要歸功于結構改進和最新的FD-SOI（完全耗盡絕緣體上的硅）工藝技術的結合。

與上一代設備一樣，GAP9的目標是在網絡最邊緣的系統中進行人工智能推斷，例如小型、電池供電的物聯網傳感器節點。例如，GreenWaves的數據顯示GAP9在160 x 160圖像上運行MobileNet V1，通道縮放僅需12毫秒，功耗為806μW/幀/秒。

總部位于法國格勒諾布爾的GreenWaves選擇了GlobalFoundries的22nm FDX FD-SOI工藝，以最大限度地降低本已是超低功耗架構的功耗。

“對于GAP9，利用客戶對GAP8的反饋調整了GAP8的架構，但同時也轉向了市場領先的半導體工藝，”GreenWaves營銷副總裁Martin Croome說?！罢诶肍D-SOI中的體偏壓能力來實現更低的功耗?！?/p>

架構改進

GreenWaves為GAP9做了一些架構上的改進。

又增加了一個RISC-V內核，使總數達到10個。在某些模式下，一個核心用作織物控制器以及低強度計算。其九個組成一個計算集群，共享一級數據區。這個集群中的一個核心（新內核）被用作任務組主機，計算內存移動并管理其8個核心上的任務。

內部RAM增加了三倍，達到1.6MB，內存帶寬增加到了41.6GB/s，L2達到了7.2GB/s。

“這（內存帶寬）現在對MCU類設備非常重要，”克羅姆說。

GreenWaves的GAP9超低功耗AI芯片的架構現在使用10個RISC-V內核（圖片：GreenWaves）
GAP9架構的變化還包括更高的最高頻率；GAP8的時鐘頻率為175MHz，GAP9將運行在或接近400MHz。新的電力狀態也被加入，包括“昏睡”狀態，當數據可以獲得，但功率消耗仍然低于1兆瓦。在這種狀態下，處理器可以運行在一個低壓差調節器（LDO）上，可以快速啟動。這使得GAP9第一次指令的時間縮短到了幾微秒（Croome說，GAP8在等待DC-DC轉換器穩定下來的過程中花費了大約700微秒）。這種快速啟動功能在捕獲基于時間的信號（如語音）時非常有用。

所有10個核心現在都能夠處理“transprecision”浮點數：IEEE格式16和32位浮點加上支持矢量化的附加8位和16位格式。此功能可用于降低需要浮點運算法則的能量需求。GAP9還支持矢量化的4位和2位運算，用于開發深度量化的應用程序。

其新功能包括雙向多通道音頻接口。

GAP9預計將于2021年實現量產，并于2020年上半年提供樣品?？肆_姆說，預計定價將比GAP8溢價50%?？紤]到不同的時間、功率數據和價位，該公司預計這兩款產品都會找到未來的市場。

總結

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