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专访酷芯微电子CTO沈泊:自研AI芯片核心IP,自主掌握升级方向与节奏

来源:爱集微

#酷芯微#

#AI#

07-13 07:19

集微网报道,2021年世界人工智能大会释放了一个积极信号:AI的技术和应用,不像以前那样比谁更酷更炫,而是落到了各行各业,来到了我们身边。

确实,这些年,伴随深度学习、大数据、云计算,以及5G等技术的助力与融合,AI行业迎来了快速发展。智能应用场景越来越丰富,CPU、GPU等传统芯片要么性能不够,要么效率不足,难以支撑AI所需的大规模神经网络运转。AI需要专用的智能芯片,复杂的智能算法、海量的数据,以及高算力都依赖于高能效比的专用AI芯片来加速处理。

上海酷芯微电子有限公司(以下简称:酷芯微电子)联合创始人兼CTO沈泊对集微网表示:“视觉传感器是AI应用落地的关键,市场规模可达上千亿。从应用上来看,智能视觉主要面向智能安防、工业视觉和车载视觉三大领域,安防领域从非智能向智能升级,车载视觉从传统MCU向高性能AI芯片发展,工业视觉从人工向机器决策转变,这些都表明:市场对于一款高性能专用AI芯片的迫切需求,他们是构建人工智能市场生态的基石。”

酷芯微电子联合创始人兼CTO沈泊

直击市场痛点与需求,“芯”技术赋能AI发展

可以说,市场的需求与应用驱动AI芯片长足发展,数据显示,2016-2019年我国AI芯片的市场规模从19亿元增长至56.1亿元,复合年均增长率为43.5%,预计2021年市场规模将进一步增长,达到86.3亿元。

敏锐洞察技术发展趋势,紧跟这一波智能化浪潮,酷芯微电子完成了自身的蜕变和升级,快速布局AI芯片市场,以技术创新驱动AI发展。

其实,酷芯微电子踏入市场较早,成立于2011年7月,其创始团队为毕业于复旦大学电子工程系的3位具有多年集成电路创业经验的创业者。最初几年,酷芯微电子一直是大疆无人机的图像传输芯片供应商,可以说,当时全球半数以上的中高端民用无人机中都使用酷芯微电子的方案。

随势而动,2015年,酷芯微电子在无线图像传输之上,开始涉足AI领域。2018年,酷芯微电子在世界人工智能大会上发布了第一代AI相机芯片AR9201,并与多家国内顶尖公司合作,在智能安防、智慧新零售、智慧金融、智能工业相机等不同行业领域均有方案落地。

酷芯微电子在帮助客户将AI芯片落地的过程中,听取了业界多家头部客户的需求和反馈,发现市场亟需一款画质清晰、算力充足的高性能AI相机芯片。在此背景下,酷芯微电子投入100多位工程师,历经一年多的研发,在2021年世界人工智能大会上发布了新一代高性能、低功耗的AI相机芯片AR9341。

谈到AR9341 的应用场景,沈泊表示:“目前市场上对中高端智能相机芯片的需求十分迫切,AR9341的推出可以说是恰逢其时。该芯片适合的应用领域包括高端智能IPC、车载辅助驾驶、边缘计算盒子、智能机器人等。”

自研核心IP,打造高性能、低功耗AI芯片

这几年,基于已经量产的AR9201芯片,酷芯微电子的终端应用有智能安防、智慧新零售等,主要聚焦于安防市场,而且,这一块也仍然是全球及国内AI最为确定以及最大的市场,沈泊表示,智能安防领域可见的市场空间将达到近2000亿元,相比于当前以人决策为主,未来AI中的图像识别和视频处理技术将全面影响安防产业,而智能安防产品设备需要AI芯片,这些芯片也将决定整个安防系统的整体功能、技术指标、能耗以及成本。

如何将AI芯片的性能在真实应用场景中极致地表现出来?沈泊指出,其挑战不仅在于算法、软件、硬件等方面的整合,还在于需要同时兼顾高性能、低功耗、高精度和广泛适用性。AI芯片在实际应用终端需要深度神经网络满足存储占用小、网络精度高、计算速度快、电量消耗低等条件,才能真正发挥作用。

酷芯微电子一路走来,坚持以技术创新为驱动,以落地产品为导向,通过核心芯片为客户赋能。沈泊称,“为了可以自主掌握产品升级迭代的方向和节奏,酷芯自主研发了高性能ISP(Image Signal Processing)、神经网络运算专用加速器(NPU)、视频编解码等核心技术,以设计高性能、低功耗的AI芯片”。

那么,相比第一代的AR9201芯片,第二代的AR9341芯片有哪些特性和优势? 沈泊主要谈到画质、算力、工具链三方面的升级。

其一,ISP画质好。视频画质对于AI分析至关重要,因此高性能的ISP是边缘端芯片的核心技术。酷芯微电子完全自主研发的ISP在2D降噪、3D降噪、HDR、去雾、边缘增强等各方面达到行业先进水平。AR9341集成了酷芯自研的第二代HiFi-ISP,具有极佳的降噪和宽动态性能;除了可见光ISP外,还集成了红外热成像ISP的功能,具有非常广泛的适应性;另外,ISP还可以与AI算法互动并自适应调整,进一步提升AI算法的运行准确度。

其二,AI 算力充足。沈泊指出,市场需求算力强大的芯片来应对大模型系统的挑战,而目前市面上很多芯片算力不足。AR9341集成了酷芯微电子自研的深度学习处理器(NPU),具有4TOPS的峰值算力。通过架构上的优化,该NPU的执行效率较高,实际算力可等效于竞品的8-10TOPS。该NPU还采用了诸多优化DDR带宽的技术,可降低DDR带宽60%以上,显著降低了系统功耗和成本。另外,采用了CPU+DSP+NPU的异构运算,兼顾了机器视觉和深度学习类运算,具有强大的适应能力,特别是DSP加速CNN处理,大大扩展了芯片的应用领域。

最后是工具链,酷芯微电子还提供了软件SDK、AI工具链、算法等一站式解决方案。AI工具链提供简洁易用的可视化图形界面,支持Pytorch/Tensorflow/Caffe等多种框架,让用户在很短时间内完成算法到芯片的部署工作。

持续加码AI芯片领域,公司与产品再上新台阶

根据产品的部署情况,AR9341的工程样片预计将在今年9月份提供,量产时间为今年12月。谈到酷芯微电子未来的AI产品规划,沈泊表示,到2023年,公司还将推出多款针对不同应用场景的产品,保持向大算力、低功耗方向快速迭代与升级。

酷芯微电子还看到车载领域的潜在市场。如今,汽车正在向智能驾驶、自动驾驶方向发展,亟需高可靠性、高安全性的视觉传感器,对于系统来说,普通摄像头必须有AI的加持才能识别与分析环境中的人、车辆和其他物体等。沈泊谈到,酷芯微电子的产品也在迅速导入汽车DMS等ADAS市场,其AI芯片可支持8路的摄像头,而且不限于汽车后装市场,目前公司还在布局前装市场,本次发布的AR9341其中的一个版本也在申请车规级AEC-Q100。

沈泊强调道,“AI芯片最终的价值需要体现在终端应用和方案上,而决定方案能否做好,这不是靠芯片公司单打独斗就可以实现,芯片之外还需要算法、视觉传感器,以及终端应用领域各个合作伙伴的深度合作。”

伴随业务不断向上发展,公司也在不断发展,酷芯微电子现有人员超180名,研发人员占80%以上。在当前缺芯潮、国产替代之下,不少国产芯片厂商正抢占时间窗口,迎头赶上,酷芯微电子亦是如此。得益于技术方面的领先性,酷芯微电子也深获资本青睐,自2019年以来,公司完成两轮融资,获得5亿元的融资额,大量投入到产品的研发和落地上,这也使得酷芯微电子的产品技术级别再上一个台阶,规模效应渐起,以更多“芯”力量,加码AI发展。

(校对/Jimmy)

责编: Carrie

Sharon

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