嘉楠科技李杨杰在“芯动北京”中关村IC产业论坛上表示,RISC-V将在成本控制和对智能家居等细分场景的适配上超越ARM,为本土芯片企业的自主创新提供机遇。
今日,第三届“芯动北京”中关村IC产业论坛正式开幕。论坛现场,嘉楠科技高级技术总监李杨杰表示,RISC-V指令的开放性、Royalty-free和蓬勃发展的社区都使其具备成为主流指令集架构的潜质,这也为本土芯片企业的自主创新提供机遇。
勘智K210:自研业内唯一采用RV64双核处理器架构的AI芯片
作为嘉楠科技自主研发的边缘侧AI芯片,勘智K210是为数不多采用RISC-V架构的商用量产芯片,同时也是目前唯一一款采用RV64双核处理器架构的量产芯片。
李杨杰表示,得益于RISC-V指令的开放性,研发人员可以轻易地基于某个RISC-V的Spec加入需要的扩展指令,这给了芯片高度的灵活性和可编程性。以嘉楠科技一代AI芯片勘智K210为例,该芯片采用RISC-V指令集架构,并针对多种AI应用进行优化,能够更好地协调SoC芯片中的各个功能模块。同时,芯片拥有CNN神经网络加速单元、KPU和音频预处理单元,单芯片即可实现图像和语音识别能力。
开源低功耗:RISC-V在成本控制上优于ARM
其次在成本方面,李杨杰认为在边缘侧领域,面向特定场景的芯片更需要在各个方面降低成本。他表示,神经网络属于计算密集型场景,人脸识别等算法往往会受到边缘侧应用场景的功耗限制。“你会看见很多基于ARM架构的应用往往会带一块巨大的散热板,在实际计算的过程中往往会伴随大量的能耗。”所以在边缘侧领域,ARM并不是一种非常经济的架构,李杨杰总结道。
李杨杰表示,“勘智K210的研发使用了RISC-V RocketChip,这给我们减少了大量相关的工作量,也给我们节省了大量的研发人力成本,以及IP授权的成本。”从芯片实际应用的角度出发,他认为芯片如果要大量部署在贴近用户的消费级市场,更需要严格控制产品的功耗等成本。
低成本推动本土AI芯片实现多场景落地
例如在智能家居领域,作为勘智K210的经典落地场景之一,嘉楠科技研发的人脸识别智能门锁模组由电池供能,“厂家的要求是一年才换一次电池。”李杨杰说,“当你能够实现真正低功耗下的人脸识别,会发现厂家对你的接纳度会变得非常高。”
类似的场景还有智能楼宇,搭载了勘智K210的无感门禁可以在边缘侧完成人脸图像的处理,直接返回文本形式的人脸特征值,确保用户的人脸信息安全。同时,系统在边缘侧建立数据库,极大提升了数据处理的效率。从一万张人脸中识别出目标对象只需要不到0.5秒。目前,该系统已经部署在软通动力的总部大楼,实现日均每监控点2000次识别。
在病虫害防治上,嘉楠科技与百度、北京林业大学进行合作,在林场中部署基于勘智K210的模组以实现害虫的智能识别与分类。据他介绍,林场的能源和通信条件相对苛刻,主要靠太阳能供电,而且通信网络是2G的水平。基于RISC-V架构,勘智K210在功耗仅为0.3W的条件下完成图像数据的处理。另一方面,得益于RISC-V的开源特性,整体开发成本得到下降。
最后,在RISC-V社区的生态建设上,李杨杰表示各家厂商根据需求对于RISC-V标准的扩展应该呈现多元性,而非碎片化的特征。他认为如果各家厂商能够积极参与RISC-V社区标准的制定,将能吸引更多开发者基于RISC-V架构进行开发,促进软硬件生态的繁荣。
（张铭阳）
