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Imec聯合格芯（GLOBALFOUNDRIES宣布一款新型人工智能芯片。這款新型芯片基于采用格芯22FDX解決方案的Imec模擬內存內計算（AiMC）架構，經過優化可在模擬域的內存計算硬件上執行深度神經網絡計算。該加速器可以實現高達2,900 TOPS/W的創紀錄能效，是低功耗設備邊緣推理的關鍵要素。這項新技術在隱私、安全和延遲方面的優勢將會對各種邊緣設備的人工智能應用產生影響，包括從智能揚聲器至自動駕駛汽車等應用。 自早期的數字計算時代以來，處理器就已經與存儲器分離開來。使用大量數據進行的運算同樣需要大量從存儲器檢索的數據元素。這種限制（稱為馮諾依曼瓶頸）可能會掩蓋實際的計算時間，尤其是在依賴于大型向量矩陣乘法運算的神經網絡中。這些計算利用精密的數字計算機進行，并且需要消耗大量的能量。但是，如果使用精度較低的模擬技術進行向量矩陣乘法運算，神經網絡也能獲得準確的結果。 為應對這個挑戰，Imec及其工業聯盟機器學習計劃的行業合作伙伴（包括格芯）開發了一個新架構。該架構通過在SRAM單元中進行模擬計算，消除了馮諾依曼瓶頸問題。由此而來的模擬推理加速器（AnIA）構建于格芯22FDX半導體平臺上，能效表現出色。表征測試表明，能效最高可達2,900 TOPS/W。如今可以在這款高能效加速器上本地執行微型傳感器和低功率邊緣設備中的模式識別（通常由數據中心的機器學習提供支持）。 Imec機器學習計劃總監Diederik Verkest表示：“AnIA的成功試產標志著模擬內存內計算（AiMC）的驗證又向前邁出了重要一步。此次參考實現不僅表明模擬內存內計算是切實可行的，而且還可實現數字加速器10至100倍的能效。在Imec的機器學習計劃中，我們對現有的以及新興的內存設備進行優化調整，使它們適合模擬內存內計算。這些令人滿意的結果鼓舞著我們進一步開發這項技術，朝著10,000 TOPS/W的目標邁進。” 格芯計算和有線基礎架構產品管理副總裁Hiren Majmudar表示：“格芯一直與Imec保持著密切合作伙伴關系，以便利用我們的低功耗、高性能22FDX平臺實現新型AnIA芯片。此款測試芯片是向業界展示22FDX如何顯著降低能耗密集型人工智能和機器學習應用功耗的關鍵一步。” 展望未來，格芯將在22FDX平臺上實現AiMC功能，以便在AI市場領域提供差異化解決方案。格芯的22FDX采用22nm FD-SOI技術，在極低功耗下提供出色的性能，并能夠以0.5 V超低電壓和1皮安/微米(pA/um)的電流工作，實現超低待機泄漏。具有全新AiMC功能的22FDX正在格芯位于德國德累斯頓Fab 1的先進300mm生產線上進行開發。 |
