感存算一体,这个名词可能会有些陌生。为什么是感、存、算?
2022年6月29日,在由AspenCore和深圳市新一代信息通信产业集群联合主办的“2022国际AIoT生态发展大会”的智慧可穿戴分论坛上,深圳市九天睿芯科技有限公司销售总监袁野,围绕智慧可穿戴以及感存算一体芯片这一技术做了分享。
可穿戴不变的三大需求
当前可穿戴的热门方向有三个,一是市场增量非常好的TWS耳机;二是有稳定上升趋势的手表手环;三是开始有明显抬头趋势的AR/VR产品。未来的发展空间可能还会有更多,比如,可用于健康监测的耳环、项链等等。与此同时,可穿戴产品最终会否实现真正的独立运行,还是像如今一样依附于手机(未来还可能是AR/VR)?可穿戴离真正的智能还有多远?这些都是业界还在探讨的话题。
然而,无论往哪个方向发展,低功耗、低成本、易用性,这三点需求不会改变。毋庸置疑,更好的续航、更多的利润空间会让产品获得更强的市场竞争力。而易用性,体现在多功能方面,现阶段,一些应用已经需要算法和芯片强结合才能实现。如何让产品更具有易用性,让用户用起来更加简单便利,九天睿芯科技有限公司销售总监袁野表示,“这正是我们在做的事情。”
袁野认为,智能感知、智能处理、智能传输,是可穿戴的三大核心技术板块。例如在医疗可穿戴领域,智能感知是将多维度的信号融合到一起,通过一套算法生成准确的结果;再凭借主控芯片或是大型处理器(如NPU)进行智能化的处理;智能传输是目前获得较少关注的部分,举例来说,是在射频传送端、接收端做智能化处理,实现功耗、效果的提升。
九天睿芯目前的两块核心技术
其一是基于SRAM的存内计算。
为什么要做存内计算? 由于晶圆迭代已经有很的大门槛,现在更多的方向是在现有制程下做更新型的架构创新,九天睿芯的存内计算就是属于新型的架构创新。
另一个原因是如今是真正的大数据时代。很多算法是基于大数据训练,这其中需要做很多数据调取、参数调取,然后进行算法运算,这样大量的计算量,如果用传统架构去做,CPU跟内存之间的数据调取会非常频繁。而存内计算就是把很多参数、介质存到存内计算里面,这样的话在做运算时很多数据不用再去调取,从而节省了数据搬运大部分的功耗。
其二是ASP模拟前处理。
ASP(Analog Signal Processing)与传统的模拟前处理有很大不同,其力求在模拟领域就能够把一些特征提取出来,特别是有效的特征,提取出来之后再给到后端进行转化。由于在前端处理部分就已经把数据特征提取了,特征进行了10-20倍的压缩,所以ASP转换的速度就非常小。这时到后端进行AI计算或者是传统的逻辑运算,都可以起到功耗的节省,效率和准确度也会得到提升。
总的来说,一切都是为了低功耗、低延时、低成本的方向去设计考虑。
九天睿芯2021年宣布完成亿元级A轮融资
九天睿芯是一家初创公司,2018年创立于深圳,团队现有7位青年科学家和多名从高通、海思等企业出来的芯片设计专业人士。公司专注神经拟态感存算一体芯片研发,广泛应用于AIoT等对低功耗延时需求强烈的领域。目前第一颗感存算一体芯片ADA100已实现回片。公司在2021年宣布完成亿元级A轮融资,主要用于新产品的研发和人员扩充。
图:ADA产品线规划
据袁野介绍,九天睿芯感存算一体芯片的识别功耗可以控制在150微瓦以下,跟传统的数字芯片相比,功耗只有他们1/5-1/10。
图:ADA10X的应用案例
九天睿芯的定位是在可穿戴设备领域帮助实现语音识别和其他信号的识别。芯片的模拟前处理,并不是单独针对语音信号,包括其他较为宽频的模拟信号。
图:ADA10X耳机应用,模拟MIC+ADA100&智能MIC
图:AD20X-XR眼镜应用,实现眼动追踪(用于手机可以实现面部动作捕捉)、实现手势识别、实现SLAM(环境感知)
ADA200系列主要是针对AR/VR做的定制,也可以适配多种功能。九天睿芯非常看好AR/VR在后面几年的爆发。据悉介绍,ADA200样片已经完成,预计最快明年Q1、Q2量产。
九天睿芯拥有自主专利,以及算法团队,产品覆盖低中高各类算力需求及模拟前处理需求。从语音算法到视觉算法,除了跟外部的合作,九天睿芯也在做一些底层算法,保证更好的实现芯片跟算法的融合,同时也能够给客户提供更好的技术支持。
除了本身自己做芯片以外,九天睿芯也开始跟一些厂商寻求合作,特别是针对像偏自动驾驶或者是大算力应用方向的公司,九天睿芯提供IP合作,为市场输出更低功耗更高性价比的产品。