為AIoT和邊緣側(cè)AI喂算力的RISC-V

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/周凱揚(yáng)）在去年底由晶心科技舉辦的RISC-V CON上，英特爾RISC-V投資部門的總經(jīng)理Vijay Krishnan闡述了自己的Pathfinder for RISC-V計(jì)劃。通過搭建這個平臺，英特爾將助力解決RISC-V軟件開發(fā)生態(tài)上的挑戰(zhàn)，并表示首先側(cè)重于AIoT和邊緣端市場。 但我們也都知道這一計(jì)劃持續(xù)不到半年就被砍了，可即便如此，RISC-V在AIoT領(lǐng)域的探索也早早就已經(jīng)處于進(jìn)行時了。針對AIoT和邊緣側(cè)AI開發(fā)的RISC-V芯片、開發(fā)板也都紛紛上市，為RISC-V搶占這一市場的份額添磚加瓦。 GreenWave-GAP9 法國公司GreenWave作為一家面向電池供電IoT設(shè)備市場的廠商，主要產(chǎn)品就是超低功耗的RISC-V應(yīng)用處理器，GAP系列。他們率先推出的GAP8就是一個用于大規(guī)模智能邊緣設(shè)備部署的IoT應(yīng)用處理器，但由于算力并不高，所以只能負(fù)責(zé)一些占用管理、人臉識別、關(guān)鍵詞識別之類的簡單任務(wù)。 而他們的第二代產(chǎn)品GAP9則是一款為TWS降噪耳機(jī)設(shè)計(jì)的RISC-V芯片，做到超低延遲的同時，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來完成聲學(xué)場景檢測、降噪、3D環(huán)繞和ASRC等功能。其實(shí)用于高端TWS耳機(jī)主動降噪的低延遲RISC-V早已面世并大規(guī)模出貨了，即中科藍(lán)訊的藍(lán)訊迅龍系列。而GreenWave的GAP9為了進(jìn)一步增加算力，則在其架構(gòu)中塞入了1個RISC-V控制器核心，9個RISC-V計(jì)算核心和AI加速器。 GreenWave表示GAP9的設(shè)計(jì)完美契合處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和DSP負(fù)載，同時又能通過可調(diào)整的動態(tài)頻率和時鐘門控提供能效極高的可編程算力，在MLPerf Tiny v1.0的推理跑分中獲得了超低的能耗表現(xiàn)。不過這類芯片最終還是得大規(guī)模量產(chǎn)和出貨才能獲得市場認(rèn)可，從剛獲得2000萬歐元融資的聲明中，GreenWave稱將加大GAP9的產(chǎn)量，并開始下一代GAP處理器的研發(fā)。 嘉楠-勘智K510
嘉楠的勘智K210作為2019年發(fā)布的一款RISC-V芯片，采用了雙核64位CPU的算力，在300mW的功耗下即實(shí)現(xiàn)了1TOPS的算力。而且在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器KPU的助力下，該芯片可以直接在本地處理人臉識別、圖像識別等機(jī)器視覺任務(wù)，可廣泛應(yīng)用于門禁、智能水電表等應(yīng)用中，陸吾智能甚至將其用于XGOmini這樣的四足機(jī)器狗中。 而嘉楠科技于2021年發(fā)布的勘智K510，則是一款定位中高端邊緣AI推理的芯片，將其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器KPU升級到了2.0版本，不僅降低了芯片功耗，還將算力提升了3倍，單芯片算力高達(dá)2.5TFLOPS，支持INT8和BF16兩種精度，也支持TensorFlow、PyTorch等主流框架。 可以說，K510的出現(xiàn)，進(jìn)一步增加了在AIoT和邊緣側(cè)AI上的算力和精度。而且由于K510還搭載了3D ISP，可以進(jìn)行圖像降噪、畸變矯正等處理任務(wù)，對于AIoT和邊緣側(cè)AI常見的低照度環(huán)境和廣角鏡頭來說起到了決定性的作用。像上面提到的機(jī)器狗應(yīng)用，也可以因?yàn)檫@龐大的算力來完成更復(fù)雜的手勢識別、人體姿態(tài)識別等工作。
小結(jié)
從RISC-V在AIoT目前的布局情況來看，產(chǎn)品主要面向TWS、音頻/圖像檢測與識別、智能抄表和智能家居等對AI算量不高的應(yīng)用，但它們?nèi)栽诶^續(xù)推進(jìn)更高的算力和更多的深度學(xué)習(xí)框架支持。相信在優(yōu)秀RISC-V IP核、低功耗、可編程和向量擴(kuò)展等優(yōu)勢的吸引下，未來我們能在該領(lǐng)域看到更多的RISC-V產(chǎn)品。
固然RISC-V在AIoT這個市場已經(jīng)取得了不小的進(jìn)展，也有了與主流的Arm生態(tài)一戰(zhàn)之力，但后者的智能生態(tài)依然是全方位的。在超低功耗的IoT設(shè)備和傳感器應(yīng)用上，RISC-V至少在性能上已經(jīng)不輸于人了。但到了智能設(shè)備、智能網(wǎng)關(guān)、本地服務(wù)器乃至云端，需要的AI算力是成倍提升的，雖然不少RISC-V IP廠商都已經(jīng)開始主推AI核心了，但我們?nèi)匀恍枰嗦涞氐腞ISC-V AI處理器。