存算一体大算力AI芯片将逐渐走向落地应用

电子发烧友网报道（文/李弯弯）前不久，后摩智能宣布，其自主研发的业内首款存算一体大算力AI芯片成功点亮，并成功跑通智能驾驶算法模型。
 
这是存算一体在大算力方向的一大进展，早在一年前，就有行业人士谈到，存算一体当下落地应用的主要还是算力比较小的A芯片，用于终端语音等一些场景，不过未来存算一体芯片算力将会增加，应用将逐渐从终端、到边缘再到云端。
 
如今已经有多家存算一体企业致力于大算力AI芯片方面的探索，包括上述提到的后摩智能，还有亿铸科技、杭州智芯微、千芯科技等。
 
后摩智能
 
后摩智能成立于2020年底，专注于存算一体技术大算力AI芯片研发，提供大算力、低功耗的高能效比芯片及解决方案，应用于智能驾驶、泛机器人等边缘端，及云端推理场景。
 
2021年8月后摩智能宣布完成首款芯片验证流片，2022年5月23日自主研发的业内首款存算一体大算力AI芯片成功点亮，并成功跑通智能驾驶算法模型。
 
后摩智能该款芯片采用SRAM作为存算一体介质，通过存储单元和计算单元的深度融合，实现了高性能和低功耗，样片算力达20TOPS，可扩展至200TOPS，计算单元能效比达20TOPS/W。
 
这是业内首款基于严格存内计算架构，AI算力达到数十TOPS或者更高，可支持大规模视觉计算模型的AI芯片。这款芯片采用22nm成熟工艺制程，在提升能效比的同时，还能有效把控制造成本。在灵活性方面，该款芯片不仅支持市面上的主流算法，还可支持不同客户定制自己的算子，更加适配于算法的高速迭代。
 
亿铸科技
 
亿铸科技成立于2021年9月，主要基于ReRAM路线来实现大算力的存算一体芯片，亿铸科技主要为数据中心和自动驾驶等领域打造能效比十倍于现有技术的解决方案，研发能力覆盖从存算一体底层器件，芯片设计到AI软件栈。

亿铸科技基于ReRAM研发全数字存算一体的算力芯片，可以最大范围提高产品精度，解决以前存算一体技术中模拟芯片低精度问题。该方案还可节省模拟技术的衍生成本，形成了一套既能保证精度同时又能最优化面积和功耗的解决方案。

亿铸科技将会与昕原半导体联手、紧密调试。昕原半导体基于Metal Wire工艺，在ReRAM器件的设计和制造工艺已经实现了全国产化，并已完成业界首款28nm制程ReRAM芯片流片，建成中国大陆首条中试线，拥有垂直一体化存储器设计加制造的能力。
 
智芯科
 
杭州智芯科微电子成立于2019年，致力于大算力超低功耗的边缘计算GP-ACIM芯片设计，拥有创新性的通用模拟数字混合电路存内计算GP-ACIM技术；提供硬件、软件工具包结合特定需求的多种神经网络算法，实现相同算力下节省十倍以上功耗的超高效能运算解决方案。
 
智芯科第一代AT680X针对超低功耗智能语音AIOT市场的量产版产品在2021年推向市场。杭州智芯科微电子创始人兼CEO张钟宣此前表示，目前世界上还没有存内计算大算力芯片实现落地，智芯科的存内计算大算力芯片已箭在弦上，未来存内计算大算力会有很大的突破。
 
千芯科技
 
千芯科技成立于2019年，专注于面向人工智能和科学计算领域的大算力存算一体算力芯片与计算解决方案研发，在2019年率先提出可重构存算一体技术产品架构，在计算吞吐量方面相比传统AI芯片能够提升10-40倍。
 
目前千芯科技可重构存算一体芯片（原型）已在云计算、自动驾驶感知、图像分类、车牌识别等领域试用或落地；其大算力存算一体芯片产品原型也已在国内率先通过互联网大厂内测。

千芯科技主要推进面向云端推理和边缘计算的AI芯片研发，产品可应用于云计算、自动驾驶、智能安防等领域，在云计算方面，技术团队正在优化产品原型，将AI芯片技术与工业客户的需求相结合，目前产品已完成样机验证，处于小批量验证优化阶段。
 
小结
 
当下大算力AI芯片发展遇到瓶颈，而存内计算可以突破存储墙、功耗墙等问题，可以使芯片算力得到提升，之前存内计算实现应用的多是基于Flash路线，算力小，而如今更多厂商在基于SRAM、以及新型存储器RRAM方向探索，存内计算大算力AI芯片将逐渐实现落地。