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清微智能发布全球首款可重构多模态智能计算芯片

在今天于杭州举办的云栖大会上,清微智能发布了全球首款可重构多模态智能计算芯片TX510。

清微智能首席科学家尹首一教授指出,近年来,随着云计算、大数据和物联网的发展,终端越来越普及,数据的增速越来越快,也要求我们的芯片有更强的算力。尤其是进入了物联网时代,要求我们把AI布置到更多的场景中去,这就需要我们芯片提供更多的通用性和低功耗。

然而进入了后摩尔时代,过去通过制程提高芯片性能功耗比的方法正在逐步放缓,且如下图所示,传统的CPU、GPU和FPGA很难在芯片的能耗比和灵活性之间取得平衡。

“为此我们需要探索新的芯片架构,而这真是清微智能的可重构架构所擅长的”,尹教授说。所谓的可重构计算(Coarse-grained Reconfigurable Architecture CGRA),是一种全新的芯片架构技术,可根据算法和应用的不同灵活配置硬件资源,执行不同的任务,同时具备通用芯片的灵活性和专用集成电路的高效性。

尹教授表示,清微智能的技术源自于于清华大学团队从2006年开始的研究,在经历了十几年的研究之后,他们决定把这个技术转化,并在2018年成立了清微智能。据了解,这是一种全新的芯片架构技术,可以根据不同的算法和应用需求灵活重构硬件资源,“这个架构同时具备了通用计算芯片的灵活性和专用集成电路高效性的特点”,尹教授强调。

这次发布的TX510则是清微智能发布的首款超低功耗的多模态处理芯片,以可重构计算架构为基础,实现高算力、低功耗的超强能效比,同时支持视觉、语音等多模态智能处理。“当前的视觉和语音方案都是采用不同的AI芯片设计的,我们的设计是首次在这个领域的一次创举”,尹教授说。

据介绍,这个芯片主要由四个部分组成,分别是基于平头哥的无剑视觉平台、平头哥玄铁系列804/805异构处理器、可重构计算引擎和3D视觉。“因为集成了可重构的计算引擎,所以这个芯片除了可以做AI加速外,同时也可以做经典的信号处理”。做AI计算时,峰值性能更是可以做到1.2TOPS@INT8。

“因为采用了可重构技术,TX510的典型功耗仅为400mW,同时又因为支持了混合精度计算和稀疏神经网络,所以这个芯片AI计算有效能效比可以做到5.6TOPS/W@INT8,达到业界领先水平”,尹教授说。

对3D结构光引擎的支持,则是清微智能这颗芯片的另一个创举。

从尹教授的介绍中我们得知,TX510不但支持单,双目3D结构光,同时还支持3D活体检测、红外活体检测、可见光活体检测等,可以抵御照片、视频等二维攻击,面具等三维攻击。误识率千万分之一的情况下识别率大于90%,大大高于指纹误识率五万分之一的安全指标,响应时间不超过30ms。

同时这个芯片具备丰富的外部接口,这可以让开发者可以基于这个芯片做更多的扩展。

“CPU采用指令集方式,实现了通用计算,但是他们的计算过程,让他们能效有损失,在于他们相比是,我们的架构拥有1000倍的能耗比优势;FPGA采用了查找表的方式工作,带来资源的浪费,与他们相比,我们的能耗比也高了100倍;GPU采用单指令多数据的运行架构,但受限于指令集读取的模式,我们相比他也有10倍左右的优势”,尹教授说。

“为了简化开发者的开发流程,我们还提供全栈的开发工具”,尹教授进一步指出。

据了解,这套工具能让开发者容易地对ONNX\TensorFlow\Keras\Core-ML\MXNet\TFLite进行支持,而基于这套工具,开发者也不需要去了解太多清微智能这颗芯片的硬件方面的原理,而是直接和以前一样用相同的方法去做开发。

“TX510所具备的多模态智能的超强通用性,让其可应用于物联网、智能安防、智能家居、金融支付、智能制造等多个领域,我们更希望希望借助这个芯片将人工智能赋能到万事万物,让人工智能无处不在。”,尹教授说。

在云栖大会的清微智能展台上,笔者也看到了他们这颗芯片的真身以及他们基于这颗芯片的人脸识别模组、另外,展会现场笔者还看到了采用TX510的人脸识别门锁。据现场的工作人员介绍,这个指纹锁不但带来了更高的安全性,其超低功耗特性也让这个智能门锁在仅使用用4节5号电池就能使用一年。

· 2019-09-26 09:06  本新闻来源自:摩尔芯闻,版权归原创方所有

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