AI赋能“类脑”芯片产业 闪亿半导体发首款产品

2019年09月19日14:13  来源:人民网-IT频道
 

  近日,在2019德国柏林国际电子消费展上,备受业界关注的华为麒麟990系列芯片正式推出;几个小时后,高通也宣布将推出集成5G功能的骁龙7系5G移动平台。可见,芯片几乎决定了一个国家尖端工业设备的综合性能,成为各方积极抢滩的科技高地。

  如今,芯片的重要性毋庸置疑,芯片强国已经成为我国科技发展的重要方向。“技术的突破,性能的提高”一直以来都被认作是芯片厂商最为关注的两个方面。业内人士认为,尽管业界已经在传统的半导体产业投入了指数级增长的研发经费和研发人员,但由于传统构架的芯片把存储和计算单元分开,其性能的提高已经趋于停滞。而存储运算阵列构架把存储和计算单元合二为一,是有机会在传统构架以后进一步发展的新一代技术,具有很大的潜力。

  以鲸算科技战略投资孵化的闪亿半导体有限公司为例,该公司研发的首款芯片产品“闪锌石”,基于新型忆阻器技术,以及产品在高性能、低功耗、低成本AI计算上的潜在想象空间,在5G、智能设备、云计算中心等构成的未来物联网生态的“端侧”中发挥出重要作用。

  在技术层面,闪亿半导体相关负责人介绍了该芯片的三大核心技术:首先,将存1-bit的存储器改造成能存储8-bit模拟信息的模拟存储器的技术;其次,利用模拟存储器和模拟电路进行计算的技术;第三,操作大规模模拟存储阵列电路,进行复杂的神经网络计算的技术。

  上述负责人进一步介绍,“闪锌石”芯片的核心技术很先进,“优势在于使用了忆阻器,这个忆阻器虽然也是利用目前传统的硅工艺生产的,但是在原理上和使用上和目前的Nor Flash差别很大。这种技术相比于 Nor Flash的精度和可靠性更好,同时我们设计的电路还可以向上兼容目前蓬勃发展的大多数其它忆阻器。”

  在应用层面,上述负责人则进行了通俗的解释:“‘闪锌石’系列芯片接下来将应用在可穿戴便携式设备的人工智能场景。应用前,该场景的现状是:运行人工智能功能功耗巨大,电池只能维持较短的时间;使用该芯片后:效能将提升超过10倍,设备的工作时间也能增加10倍以上。”

  上述负责人还介绍,该款芯片可以用在家电和物联网设备的智能控制,比如语音控制、手势控制、人像人脸识别等场景。“应用前,该场景的现状是:只能嵌入在特别昂贵家电设备上(近万元的空调、油烟机、冰箱等);使用该芯片后:几乎所有的家电都可以负担得起人工智能模组的成本了。”该负责人说。

  实际上,我国芯片公司主要面向两个应用领域:安全和智能手机。到2020年,我国将拥有超过6亿个安全摄像头。从2018年到2022年,中国安全领域的复合年增长率预计为22.6%,广泛应用于公共安全、城市交通、生态建筑和工业园区。

  巨大的市场空间也为我国的芯片厂商带来了诸多机遇。随着产业结构的加快调整,中国集成电路市场规模将持续增长。上述负责人也表达了期待,产能转移趋势叠加政策红利支持,本土半导体行业增速有望大幅超越全球平均增速,成为全球行业增长的重要引擎。

  从精准需求的角度出发,上述负责人表示,人工智能相关的计算需要更高效的芯片,市场对端计算与边缘计算芯片的需求量与日俱增,存储运算阵列芯片是符合性能、功耗、成本要求的芯片,对人工智能和物联网产业将有巨大的促进作用。据介绍,第一批量产的芯片正在半导体厂代工生产流程中。该批次产品主要用作工程小样,向客户小批量送交测试,一旦客户测试满意,闪亿半导体在年底前会投入更大产量。

  上述负责人还透露,闪亿在未来将基于目前的存储计算阵列大框架下持续地进行产品开发,“下一代芯片将包含一项非常大胆的新技术,利用此技术对卷积神经网络进行特殊的优化,能提高卷积计算能力100倍以上。在未来五年内,我们会开发3-5代芯片,把芯片性能逐步提高,在人工智能等应用领域的市场占有率逐步提高。”(牛广文)

(责编:赵超、孙红丽)