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全球首款多模态智能计算芯片发布！基于清华可重构架构，同时支持视觉和语音处理

2019-9-26 10:36 | 查看: 870| 评论: 0

9月25日消息，在阿里云栖大会平头哥芯片生态专场上，国内AI芯片新秀清微智能，发布全球首款多模态智能计算芯片TX510。（在上午结束的主论坛上，平头哥发布阿里首款AI芯片“含光800”。）

TX510以可重构计算架构为基础，同时支持视觉、语音等多模态智能处理，并具有高算力、低功耗的超强能耗比。其能效比比CPU高1000倍，比FPGA高100倍，比GPU高10倍。

清微智能核心技术团队来自清华大学微电子所，从事芯片研发13年，兼具芯片、软件、算法和系统研发能力，其首款语音芯片产品已于2019年上半年量产，预计出货量近千万。

01 超低功耗、多模态、支持3D结构光

清微智能首席科学家、清华大学微电子所副所长尹首一教授表示，人工智能（AI）技术发展的一个重要方向便是多模态人机交互，而多模态芯片则是通向通用AI芯片的必由之路。

现场，他发布全球第一款多模态智能计算芯片TX510，既支持视觉智能处理，也支持语音智能处理，可应用于物联网、智能安防、AIoT、金融支付、智能制造等多个领域。

TX510芯片架构基于平头哥无剑视觉平台，采用平头哥玄铁系列804/805异构处理器，搭配其可重构计算引擎，峰值算力达1.2 TOPS@INT8，典型功耗仅为400 mW，支持混合精度计算和稀疏神经网络，AI计算有效能效比达5.6 TOPS/W@INT8，达到业界领先水平。

据尹首一教授介绍，TX510的能效比比CPU高1000倍，比FPGA高100倍，比GPU高10倍。

另外，TX510支持单、双目3D结构光，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。

02 自研可重构技术，脱胎于清华微电子系

T510芯片是清微智能核心可重构计算架构超强灵活性的又一力证。

尹首一教授介绍道，清华大学可重构计算团队最早从2006年开始关注可重构架构，13年来一直持续进行技术的更迭及演进。

可重构计算（Coarse-grained Reconfigurable Architecture CGRA）是一种全新的芯片架构技术，又名软件定义芯片。该架构兼具通用芯片的灵活性和专用集成电路（ASIC）的高效性，可根据不同算法和应用灵活配置硬件资源，执行不同的任务。

万物互联的AIoT时代孕育了巨大的市场需求，同时这个市场具有应用场景多样化、碎片化的特征，这要求芯片在保证高算力、超低功耗的同时，更加灵活和高效。

传统终端AI芯片通常基于CPU、GPU、DSP、NPU等架构，这些架构本质属于指令驱动的计算模式，在面向某一特定领域的计算过程，往往存在高能效和灵活性不兼得的问题。

比如，华为旗舰手机芯片，就不适用于安防摄像头、智能家居等场景；现有语音AI芯片，也基本上都不能承担视觉处理任务。

对此，清华大学Thinker团队致力于研究可重构计算架构，无需指令驱动，将软件通过不同的管道输送到硬件中来执行功能，使得芯片能够实时地根据软件/产品的需求改变功能，从而实现更加灵活的芯片设计，在最合理分配和使用算力的同时，成倍节约了数据存储和传输带宽。

在《清华创新架构芯片量产！全球首款可重构超低功耗语音AI芯片》一文中，我们曾详解CGRA这一创新架构。

可重构计算在国际上也备受重视。《国际半导体技术路线图》称可重构技术是最具前景的未来计算架构。美国国防部高级研究计划局从2017年开始，投入巨大精力支持“运行时快速重构”的硬件架构研究。

03 结语：AI芯片落地为王

作为一家去年7月才成立的AI芯片创企，清微智能的芯片落地速度着实令人惊叹。成立不久就拿下近亿元天使轮融资，今年6月发布全球首款可重构超低功耗语音AI芯片，量产规模达数百万，首款超低功耗多模态智能计算芯片也刚刚问世，为终端AI芯片市场又增添一种新的可能。

随着AI芯片的热度趋缓，整个行业进入冷静期，落地成为衡量芯片实际商业价值和生命力的关键准则。

从清微智能产品演进的节奏来看，它既拥有坚实的技术根基，同时也具备快速推进将产品变现的能力，接下来，它所面临的同样也是多数AI芯片创企正面临的大考——检验产品的落地规模，让市场验证其商业价值。

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