当下全球半导体工业仍然处于低谷期但复苏在望,消费电子芯片和存储芯片首先开端回暖,三季度A股多家消费电子芯片公司成绩显着上升,特别手机供应链公司成绩环比前两个季度康复盈余重现增加。
炬芯科技在全球消费电子出货量欠安的情况下成绩首先回暖,三季度经营收入为1.57亿元,同比增加64.92%;归属于上市公司股东的纯利润是2222万元,同比增加76.22%;扣除非常常性损益后的纯利润是2059万元,同比增加136.44%。炬芯科技经营性收入陡增,主经营务盈余能力强。
在我国集成电路规划业2023年会(ICCAD)上,炬芯科技股份有限公司董事长兼CEO周正宇博士结合音频范畴的开展的新趋势及AI年代热潮,共享便携式产品如安在AI年代打造高算力,宣布主题讲演:《焕新声响生机:AI驱动下的音频芯片立异》。
周正宇博士,大都半导体公司第三季度成绩仍然承压,归功于蓝牙耳机芯片,炬芯科技成绩提早复苏,营收净利润呈现大幅增加。
周正宇博士指出,AI年代,关于音频穿戴或许音频便携式产品而言,提高AI体会的应战和机会,是如安在每毫瓦功耗上打造尽可能大的算力,而不是简略寻求大算力绝对值。以电池供电为根底的便携式音频或许穿戴产品,成功AI化的中心诉求是在低功耗下打造大算力,才干完成更好的AI体会。
以最典型的两种穿戴产品:TWS耳机和智能手表为例,根据4.2V的锂电池供电, 其运用的典型完好功用 SoC均匀作业电流一般在3-5mA;也便是说, 便携式音频或穿戴产品中心SoC全体功耗总预算在15-20mW以下,在电池技能没有革命性革新的情况下,便携式音频或穿戴产品SoC应该以10mW或许以下的功耗预算来打造更大的AI算力。
所以在低功耗下打造音频产品算力的运用里,根据SRAM的CIM有很明显的技能优势包含:
2,写次数没有约束,适用于模型重复调整的,根据自学习或许自适应的AI模型和算法,也便于需求常常切换模型的支撑多种神经网络算法的自适应调理和分时处理
3,工艺老练,可大规划量产。规范CMOS工艺老练,安稳,普适,一切的FAB都可大规划出产
4,工艺抢先,合适集成。简单选用最先进的工艺节点,便利在任何工艺节点完成单芯SoC 集成。
周正宇博士总结:针对低功耗的音频SoC,根据SRAM的CIM是现在打造低功耗音频AI算力的首选。
根据SRAM的CIM电路完成有两种干流的完成办法,一是根据纯模仿规划的电路完成,另一种是根据模数混合规划的电路完成。首要差异在于模仿CIM运算单元以ADC和模仿乘法器和加法器完成运算单元,而模数混合的CIM的运算单元则是运用custom-design的方法来交融存储单元和完成数字的逻辑运算单元。周正宇博士称,炬芯科技挑选了根据模数混合电路的SRAM存内核算(Mixed-Mode SRAM based CIM,简称MMSCIM)的技能途径,它兼备模仿和数字电路各有的优势,当然规划的壁垒也相对高。
1,精度是无损的,模仿是会受电路的噪声和外因的搅扰,每一次核算出来的成果并不完全一致,精度有丢失。
MMSCIM根据现已完成的Testchip测验和预算成果,在22nm工艺下能效比能到达7.8TOPS/W,挨近运用7nm先进工艺完成的传统架构NPU;MMSCIM估计在16nm下能效比能到达15.6TOPS/W,高于7nm先进工艺下传统架构的NPU。但10mW以下的功耗下仍然不足以打造出200-500GOPS算力的需求,所以技能上还需求继续立异。
周正宇博士提出, 使用AI矩阵核算的稀少性提高能效比将是一个重要突破口。音频算法的AI模型大部分具有矩阵稀少性的特性,也便是有许多模型参数为零,遇到零可以不做运算,以便节约功耗。传统NPU可以终究靠特别逻辑电路规划来履行Skip-Zero技巧以降低功耗。但是, 这种Skip-Zero的逻辑电路关于一维AI算子相对简单完成, 但面对2D算子则完成应战较大, 并且需求支付额定逻辑电路本钱和功耗的价值,使得Skip Zero所提高的能效比有所打折。
而MMSCIM却具有天然生成的自适应稀少矩阵的特性,乘法运算单元遇到输入零则不耗电,不管1D或2D的算子,都能无需附加逻辑电路的协助天然到达Skip-Zero的作用,使得MMSCIM技能浑然天成到达更好的能效比。