中国产业数据库及互动平台
亿铸科技 基于ReRAM的全数字化存算一体AI大算力芯片技术
亿铸科技
全市前列!这些“独角兽”奔腾而来
转发
已收藏
收藏

图片

亿铸科技采用的是全数字化存算一体,全数字化存算一体的好处就在于不管是8位、16位还是32位,不管是整数还是浮点,在整个计算过程中不受到工艺和工作环境的影响,没有精度损失,也没有数模/模数转换导致的性能低、能效比低或者晶圆面积过大等问题。能效比可以超过20TOPS/Watt,如果是在75Watt 的PCIe加速卡上做性能可以超过1POPS(1000TOPS),相对于当前主流的算力产品而言,我们用28nm工艺实现8-10倍能效比。


图片

亿铸科技将存算一体作为一个IP,整体设计还包括CPU、SIMD、对外接口、ISP、Video Codec、NoC片内通讯等等,组成了一个比较完整的芯片。相比当前主流的算力产品,在同样的功耗下,能效比可以达到8-10倍的提升。另外作为整体解决方案,因为我们在AI的部分不需要外接的高性能DDR,更不需要HBM/GDDR,所以成本大概只有目前主流板卡的1/3-1/6。


图片

说到软件和软件生态,图中左边这部分对于所有开发者来说都是公开的,下面是传统架构的AI芯片,右边和传统不同的是有后端编译优化器。存算一体有天生优势,软件开发难度相对较低,并且编译器可以自动优化,避免了每个算子、每个函数、每层的手动优化的过程。


比如,要把整个网络ResNet-50映射到ReRAM阵列里,为了对资源进行合理地优化分配,在静态的情况下采用非线性动态优化的策略,设定从frame进去到出来处理的整体时长最短为优化目标。它带来的好处非常明显——在算子库和函数库里有一些基本的素材,依赖编译器提供的工具来自动优化执行程序,可以指数级地减少程序开发员的工作。另外一个好处是,芯片落地后,终端用户部署所花费的时间、人力、物力成本也将大大减少。


图片

最后介绍一下亿铸科技对存储介质选择的考量。存算一体有不同的介质选择:有传统存储器Flash、SRAM,也有新型存储器ReRAM、PCRAM、MRAM等等。在不同的应用环境下,每个介质都有自身的优缺点,但对于AI大算力这个特殊的细分领域来说,从成本、密度、功耗、性能稳定性等各方面综合考虑,我们选择了ReRAM,也认为ReRAM是目前最适合存算一体AI大算力的存储介质。


图片

另外ReRAM还有很多其他优势,比如亿铸选择的忆阻器高阻值和低阻值之间的平均差异能够达到一千倍以上,带来了稳定可靠的优势,也使电路设计更加简单。另外,ReRAM可以兼容CMOS常规的工艺。


2021年被称为ReRAM的元年,从去年开始ReRAM已经商用落地、规模量产,未来的成长空间非常大。比如ReRAM可以往密度、性能两方面快速发展。从密度来说,一个是MLC多模态形式,另一个是可以往上3D堆叠,所以从迭代的潜力来看ReRAM也有十分独特的优势。


图片

目前在28nm的工艺上,昕原半导体在去年已经开始量产ReRAM,TSMC也开始可以提供量产的能力,二者良率都在90%以上。低端工艺上也有其他厂家可以支持,例如采用Panasonic技术的UMC。


图片

今天是存算一体专场,亿铸科技希望能够和上下游伙伴们携手打造存算一体生态,制定中国自己的标准,无论是指令集、SDK、还是开发工具等,打造我们中国自己的生态。我们相信,在存算一体这个领域上,中国和其他国家之间的技术差距非常小,甚至在某些方面还领先于世界。我们相信,只要大家齐心合力一起打造存算一体生态,一定能迎来非常光明的未来。


推荐
来自亿铸科技