在所有满足人工智能需求的高性能或新兴存储器相关讨论中,有着悠久历史的传统存储器显然在边缘AI设备中扮演着重要角色,包括那些老一代的低功耗DRAM(LPDDR)。
例如,AI初创公司耐能(Kneron)已经将华邦电子(Winbond)的1Gb LPDDR3 DRAM裸片集成到其最新系统级芯片(SoC)KL720中。除了KL720,Kneron还提供多款SoC,主要针对各种边缘设备应用,包括智能锁和无人机等电池供电设备,它们都采用了华邦512Mb LPDDR2。通过在KL720芯片中集成华邦LPDDR3,Kneron希望可以支持全新的低功耗/高性能AI和机器学习应用。
据华邦DRAM市场经理Jacky Tseng介绍,华邦LPDDR3 DRAM最大带宽为8.5GB /s,采用1.2V/1.8V双电源供电,并具有深度掉电模式和时钟停止等节电功能。这些特性可以使客户的芯片(如Kneron的KL720)能够实时处理4K、全高清或3D传感器视频图像,从而支持各种人工智能应用,如安防摄像头的面部识别、公共信息亭的手势控制,以及自然语言处理等。
Tseng表示,虽然大型DRAM厂商正在大力推进LPDDR4的发展,甚至推出了LPDDR5,但很多客户并不需要为其应用设计配置先进的DRAM,他们也不想花高价钱。像Kneron这样的客户寻求的是,以相对较低的密度提供一定的性能水平。Tseng说:“LPDDR3已经足以实施一些AI训练模型了。而且,对模型进行优化可以减小模型的规模,因此1Gb已足够,当然它仍然需要高带宽。”
Kneron公司的KL720 SoC是一款AI边缘计算芯片,采用华邦1Gb LPDDR3 DRAM来实现低功耗、低密度和高带宽( 来源:Kneron)
Tseng表示,除了Kneron及其KL720 SoC的应用需求以外,华邦LPDDR3 DRAM提供的低密度和高带宽在汽车应用中也有大有潜力,例如高级驾驶辅助系统(ADAS)采用的摄像头必须能够实时处理视频图像。Tseng指出,华邦的存储器在物联网终端也有很多机会,这些终端设备需要进行基本的人工智能推理,就像Kneron SoC一样,它们需要低密度和高带宽。
Tseng还说,在边缘采用FPGA和ASIC进行更强大的推理将需要更多的内存,例如4Gb LPDDR4,而在由CPU和GPU驱动的云端进行更集中的AI训练和推理则需要更高密度和更高性能的LPDDR4和LPDDR5存储器,甚至高带宽内存(HBM)和GDDR6。最终,边缘计算的不同层级将需要不同的功率/性能比,其中包括华邦LPDDR3 DRAM所适用的层级。
Objective Analyst首席分析师Jim Handy表示,华邦拥有广泛的产品线,其中许多产品用于仅需要少量芯片的设备。“他们的串行NOR闪存销量很大,而SRAM则用在很多销量不大的设备中,这些应用若采用DRAM简直是‘杀鸡用宰牛刀’。”
Handy曾预计,在AI最终发展为单一架构之前,边缘人工智能将提供各种各样的选择,例如单个微控制器芯片,或只有五颗芯片的小型PC,但这还未出现。Handy说:“人工智能仍然处于早期的蛮荒阶段,很难说它会向某个确定方向发展。新兴存储器目前仍然只是一个愿景,它们在边缘或许会大有作为,然而现在还未发生。”
(参考原文:Low Power DRAM Can Meet Edge AI Demands)
责编:Amy Guan
本文为《电子工程专辑》2021年2月刊 杂志文章,版权所有,禁止转载。点击申请免费杂志订阅