嘉楠科技的第二个芯片战场

来源:内容来自半导体行业观察(ID:icbank)原创,作者:李寿鹏,谢谢!

近年来崛起的嘉楠科技是中国芯片领域一个当之无愧的新贵。

2013年,因为看到区块链方面的机遇,嘉楠科技随即成立,并于当年推出了全球首款基于ASIC的区块链计算设备。在随后的几年里,嘉楠科技不但紧跟芯片工艺的发展,推出了多款应用在区块链领域的AISC,成为了全球区块链第一股,还对芯片设计有了更深厚的知识积累和更深刻的见解,进而催生了公司的第二个战场——AI芯片。

“在我看来,AI芯片和区块链芯片一样,都是一个对并行计算能力有很高需求的领域,而这正是公司团队所擅长的。另一方面,AI芯片拥有巨大的成长机遇,这正是我们选择AI芯片作为公司第二战场的原因”,嘉楠科技董事长兼CEO张楠赓日前在接受半导体行业观察采访的时候表示。

端侧AI芯片是新战场

张楠赓告诉记者,嘉楠科技于2016年进入AI芯片市场,而端侧AI芯片则是公司的目标。这个决定是嘉楠科技团队基于本身技术背景和对AI芯片的理解所作出的。

“在决定要做AI芯片之后,我们便考察了云端和端侧的AI芯片市场。得出来的结论就是云端AI芯片市场被英伟达等少数几家厂商所垄断,但端侧芯片当时正处在爆发前期,不但拥有海量的应用潜力,对于性能和功耗也要更高的要求,这正是嘉楠科技所擅长的。基于此,我们下了进军端侧AI芯片市场的决心”,张楠赓说道。

他进一步指出:“AI芯片的市场、产品、应用和设计者都在中国,为此我坚信最好的AI芯片公司将会出现在中国”。从实际的发展上看,嘉楠科技正在朝着这样的方向前进,而勘智K210就是他们面向这个市场推出的第一款芯片

据介绍,勘智K210是全球最早基于RISC-V架构量产的商用边缘AI芯片,具备视听一体、自主IP核与可编程能力强三个特点,能够支持及其视觉与及其听觉多模态识别,目前广泛应用于智能抄表、智能门禁、AI STEAM教育和智慧城市等场景。

从嘉楠科技提供的数据我们可以看到,K210功耗仅为0.3W,典型设备功耗1W,算力能做到1TOPS,可以灵活适配边缘侧场景的需求;而自研的神经网络加速器KPU,则能为人脸检测与识别、图像识别等应用提供支持;而其搭载的FPIOA可编程阵列,则可以根据实际需求烧录不同算法。轻量化指令集架构和完善的工具链,支持主流深度学习框架,大幅降低门槛。

在被问到为何把开源的RISC-V当做公司首颗AI芯片的控制选择时,张楠赓回应道,公司当时有很多极客工程师,他们对RISC-V这个“新兴”技术有很深的研究,此其一;第二,嘉楠科技认为端侧AI芯片所瞄准的AIoT市场,并不需要很强的生态支持,但对成本却有很严格的要求;第三,全新的RISC-V使得我国得以与其他国家站在同一起跑线上,有望在全新生态构建中树立话语权,也有利于我国自主可控的实现。

“基于以上考虑,嘉楠科技在K210中选用了开源的RISC-V”,张楠赓强调,“选用RISC-V让我们整个芯片的成本较之Arm芯片降低10%到20%”,张楠赓补充说。

张楠赓进一步指出,对于嘉楠科技而言,做AI芯片还有一个很多其他新创企业所不具备的优势,那就是丰富的供应链协同管理经验。在推出AI芯片之前,嘉楠科技就已经发货了几亿颗芯片,与供应链各个环节都建立了深入的合作,这些都是嘉楠科技AI芯片能够顺利量产的保证。

在与张楠赓交流的过程中,记者获悉 K210的出货量在今年有望突破千万大关,更坚定了嘉楠科技继续投资端侧AI芯片的决心。

新架构是下一个目标

作为一家希望在端侧AI芯片市场有大作为的企业,持续迭代产品,以满足不同时期应用对芯片计算能力需求,是首要任务。张楠赓也告诉记者,嘉楠科技已经为旗下的AI芯片制定了两年的更新周期。除此之外,嘉楠科技还规划了更多的产品线,以覆盖更多的终端场景需求。

从张楠赓的介绍我们得知,嘉楠科技把现有的K210及其后续产品定位为中低端系列,在此之上,公司还规划了中高端的K510系列。这主要基于公司对客户应用场景了解所做出的决定。他同时指出,K210的后续产品和K510都在研发当中,新产品除了性能和功耗将有所改善以外,在架构上的持续探索将成为嘉楠科技AI芯片产线的另一个亮点。

在日前举办的高交会上,张楠赓表示,自PC时代开始,X86就统治了桌面系统架构,这种垄断的局面到了移动时代,才被Arm打破。他进一步指出,在今天,云计算、AI、边缘计算等技术正为产业界的数字与智能化打开全新可能。但与此同时,无论是X86还是Arm,传统的冯诺依曼架构已经不再能够满足终端应用指数级增长的性能需求,寻求架构的创新势在必行。

“为了满足技术环境对算力的需求,我们需要革新性的计算体系结构。这也是嘉楠正在做的事情。我们聚焦的两大领域,无论区块链还是AI,都是计算密集型场景,我们希望通过原创性的芯片设计,缓解数字基础设施面临的数据压力,并突破智能技术在应用场景中的性能瓶颈,从而提升数字社会的运行效率,改善人们的生活方式。”

而在K510上引入的GNNE就是嘉楠科技在新架构上交出的一个重磅成果。

张楠赓告诉记者,所谓GNNE,也就是通用神经网络引擎,嘉楠科技的目标是希望能在这个芯片上把AI芯片的通用化做得更好。具体而言就是在这个芯片上,只需要经过简单的转换,就能让在其他芯片上训练的模型毫无障碍地在其AI芯片上运行,而不需要经过复杂的编译。

“嘉楠的产品主要是以先进的芯片设计能力和可靠的量产能力为基础,致力于达到最佳的性价比和最高的运算性能。为了与更多的合作伙伴一起探索AI芯片在边缘侧领域的应用,我们建立了全链路的生态体系,包括芯片设计与流片量产、算法与产品研发,上层服务和解决方案。”张楠赓强调。他进一步指出,嘉楠科技的定位是新基建、芯算力、新生态,希望通过我们的芯片能力,AIoT能力,产品和服务的能力,与合作伙伴,客户一起合作,探索智能化应用场景落地

作为一个芯片产业老兵,张楠赓曾经参与过龙芯的研发项目,也创办了芯片设计企业,并得以亲身见证国内集成电路产业的低谷与巅峰。在他看来,在当前的国际形势下,虽然中国集成电路面临很多“卡脖子”的问题,但我们还应该把芯片设计当做产业发展最核心的领域,吸取失败国产项目的前车之鉴,把目光和资源放在下一个十年的计算架构变革。

“展望未来3-5年内,嘉楠科技希望能够进一步提升公司的技术能力和服务水平,培养更多优秀的工程师,吸引更多开发者和合作伙伴,扩大其商业版图,让公司各项业务发展更加均衡,从而使其商业化潜能进一步释放,这些对于实现嘉楠科技的愿景至关重要。”张楠赓最后强调。

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