芯東西2月13日消息，AI芯片初創(chuàng)公司Eta Compute推出首款量產(chǎn)的邊緣AI芯片ECM3532.以僅100μW的功率可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中的在線圖像處理和傳感器應用，號稱能效是其競品的100-1000倍。

ECM3532為雙核(Arm Cortex-M3和NXP CoolFlux DSP)SoC，可支持用于電池供電或能源采集設計的微瓦級傳感器融合應用。

“我們相信功耗、延遲、數(shù)據(jù)生成以及射頻傳輸都是限制許多傳感應用的因素，” Eta Compute首席執(zhí)行官Ted Tewksbury表示，新芯片解決了物聯(lián)網(wǎng)消費級和工業(yè)應用中的電池容量問題。

一、首款量產(chǎn)芯片，預計今年

Eta Compute成立于2015年，在美國和印度擁有35名員工，迄今為止已融資1900萬美元。

ECM3532是Eta Compute的第一個量產(chǎn)產(chǎn)品。其前身ECM3531僅作為工程樣品提供，它們使用相同的內(nèi)核，但在新版本中增加了SRAM和閃存。

先前的版本還在微控制器內(nèi)核上運行連續(xù)電壓和頻率縮放(CVFS)技術(shù)，但是在ECM3532中，Eta Compute已將該技術(shù)擴展到微控制器和DSP內(nèi)核。

ECM3532的樣品現(xiàn)已上市，預計將于2020年第二季度開始量產(chǎn)。

二、能效比競品高

Eta Compute稱其設備為“世界上最節(jié)能的邊緣AI處理器”，旨在處理物聯(lián)網(wǎng)中的AIoT或AI應用。

其典型的應用是在不將數(shù)據(jù)發(fā)送到云的情況下，實現(xiàn)傳感器融合、聲音分類、圖像分類或人員檢測等功能，以最大程度地減少無線傳輸過程中的功耗。

Tewksbury表示，由于這些物聯(lián)網(wǎng)終端的功率預算有限，芯片的功耗實際上必須低于1mW。

他介紹道：“由于我們的能效(比競爭對手)高出100-1000倍。對于給定的電池壽命，我們可以進行100-1000倍的推理;或者對于相同的功能水平，我們可以擴展電池壽命?！?/p>

三、超低功耗的三個關(guān)鍵要素

Eta Compute如何通過現(xiàn)有內(nèi)核實現(xiàn)這種功耗水平?據(jù)悉，該公司有三個關(guān)鍵要訣。

首先，Eta Compute擁有一項專有的電壓和頻率縮放技術(shù)，該技術(shù)擁有七項專利(還有八項正在申請中的專利)。連續(xù)電壓和頻率縮放(CVFS)允許調(diào)整DSP和MCU內(nèi)核的電壓和時鐘頻率，以滿足物聯(lián)網(wǎng)設備的可變工作負載。

Tewksbury解釋說：“內(nèi)部電源電壓(可調(diào)整)與該時鐘速率相對應。因此，當時鐘速率較低時，我們可以將電壓一直降低到維持該時鐘速率所需的最小值，而當頻率升高時，我們可以提高電壓。由于功率隨電壓的平方變化，因此我們可以大大降低功耗?！?/p>

傳統(tǒng)的動態(tài)電壓和頻率縮放方法是通過更改PLL(鎖相環(huán))的狀態(tài)來實現(xiàn)的，這需要時間。而Eta Compute的CVFS技術(shù)無需使用PLL，因為時鐘頻率是通過自定時架構(gòu)在內(nèi)部確定的。

“我們沒有PLL，因此無論是在時間還是在電壓上，我們都可以非?？焖龠B續(xù)地進行操作。每個時鐘周期我們都在監(jiān)視工作負載，并以使每次推理能量最小化的方式調(diào)整時鐘。” Tewksbury說：“我們還在不斷改變電壓，因此它不僅像我們的一些競爭對手一樣具有離散數(shù)量的電壓，而且還能以連續(xù)的方式從0.54V一直變化到1.2V?！?/p>

另一個關(guān)鍵因素是該芯片的混合多核架構(gòu)，它是Arm Cortex-M3 MCU內(nèi)核和NXP CoolFlex DSP內(nèi)核的組合。CVFS技術(shù)在兩個內(nèi)核上都獨立使用，也就是說，它們可以在不同的電壓和頻率下運行，以最大程度地減少能耗。

據(jù)Tewksbury介紹，這兩個內(nèi)核均可用于AI / ML工作負載，并指出信號調(diào)節(jié)和特征提取等工作負載更適合DSP。工作負載通過軟件在內(nèi)核之間分配。

Eta Compute超低功耗的第三個關(guān)鍵要素是針對特定應用的神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化，相比標準TensorFlow框架的設計，它可將電源效率提高一個數(shù)量級。