RISC-V架构DSA处理(lǐ)器赋能(néng)端侧应用(yòng)

2021-05-23
如何应对：端侧设备对成本/功耗的敏感性

在应用(yòng)繁多(duō)的AIoT时代，产品自主创新(xīn)朝着何种方向，更需要根据不同的场景进行分(fēn)析。但从总的趋势来看，端侧设备智能(néng)化是显而易见的。

在竞争力方面，对成本和功耗比较敏感的端侧设备而言，算力效率即单位算力的成本和功耗极為(wèi)重要，同时，不容忽视的，还有(yǒu)算力落地的可(kě)实现性，也就是如何将算力高效的发挥出来，切实的為(wèi)用(yòng)户带来更好的产品體(tǐ)验。此外，在端侧场景下，如何打造定制化的处理(lǐ)器方案，与各类语音、图像、声學(xué)前处理(lǐ)、识别分(fēn)类等深度學(xué)习算法更好的配合，在满足应用(yòng)需求的前提下，做到更好的算力效率，也是提升能(néng)效比、性价比培养竞争力的着力点。

对此，于欣表示，时擎科(kē)技坚持采用(yòng)自研处理(lǐ)器作為(wèi)端侧芯片产品的核心、并从落地场景的算法需求出发，从最核心的处理(lǐ)器IP开始设计，力求在芯片的架构层面与目标场景的应用(yòng)需求达到更好的契合，力争為(wèi)产品打上“高性价比“、“高能(néng)效比”和”强应用(yòng)适用(yòng)性”的标签。此外，通过基于RISC-V架构的、一站式、统一的开发环境，与目前主流的CPU/DSP/NPU三套开发环境各自為(wèi)政的方案相比，可(kě)以使得开发者不需要关注异构多(duō)核之间的通信交互和任務(wù)调度，从而大大简化了对异构芯片开发和调试的挑战。

对于端侧智能(néng)处理(lǐ)算法的趋势，于欣认為(wèi)，未来网络模型為(wèi)了更方便地在端侧设备部署，将会呈现小(xiǎo)型化、轻量化的特征；迭代更新(xīn)速度将会很(hěn)快，而与之对应的芯片则因研发周期長(cháng)而存在“滞后效应”；传统DSP算法与NN算法针对不同的应用(yòng)会長(cháng)期共存互补。结合对算法趋势的预测，时擎科(kē)技推出了Timesformer智能(néng)计算架构，并以此作為(wèi)产品在端侧实现高效计算的核心引擎。

借力RISC-V，提供turn-key方案

相较于绝对的算力等指标数字，从实际应用(yòng)或算法的角度来评判芯片的性能(néng)，看似在芯片规格之外，实则又(yòu)是直接决定芯片竞争力的关键。

目前，时擎科(kē)技面向不同应用(yòng)场景、不同算力需求的端侧智能(néng)应用(yòng)，研发了三个不同系列的芯片--AT800、AT1000和AT5000。据于欣介绍，公司端侧芯片竞争力主要表现在三个方面，一是更高的AI算力效率，可(kě)以做到与端侧算法的紧密配合；二是能(néng)够為(wèi)用(yòng)户带来更好的编程體(tǐ)验，让AI算法更容易地高效部署落地；三是可(kě)以提供定制化的图像处理(lǐ)器（ISP）和丰富灵活的多(duō)媒體(tǐ)接口组合。

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时擎科(kē)技端侧RISC-V处理(lǐ)器IP

据電(diàn)子发烧友网了解，目前出货的主要是AT1000系列，并且从去年Q3成功量产以来，累计出货量已接近百万片；AT800和AT5000系列也将会在今年下半年开始量产出货。

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时擎科(kē)技AT系列端侧智能(néng)芯片

据于欣介绍，一家合作伙伴的双麦降噪+离線(xiàn)识别的算法，原本运行在双核Cortex-A7，64MB DDR2的应用(yòng)处理(lǐ)器上，去年开始与时擎科(kē)技密切合作，进行算法的深度优化和移植，最后，成功将对方的算法部署在AT1611上（Timesformer Blaster-100 + 8 MB PSRAM），实际效果几乎完全一致。

于欣表示，时擎科(kē)技会根据对端侧市场需求的理(lǐ)解，按照RISC-V处理(lǐ)器的研发规划，持续投入研发，下一步的重点，则是结合应用(yòng)需求和市场反馈，在目前的产品系列基础上做更新(xīn)迭代。相较于广义的生态支持，时擎科(kē)技针对目标应用(yòng)提供turn-key的方案，作為(wèi)新(xīn)兴的ISA发展模式，通过前期触达的应用(yòng)先落地生根，同步建设健全生态，进而在某个或某些领域向通用(yòng)化发展，就有(yǒu)机会形成如今天ARM在手机中这样的“事实上的标准”。

对于产品的架构问题，于欣认為(wèi)，架构只是工具，谈不上路線(xiàn)，只有(yǒu)适合与不适合，没有(yǒu)对与错，针对主控处理(lǐ)器、DSP处理(lǐ)器、NPU、DSA等不同种类的处理(lǐ)器，公司已经积累了包括微架构、逻辑设计、物(wù)理(lǐ)设计、配套软件工具链等在内的全栈定制能(néng)力。如前文(wén)所述，时擎科(kē)技团队本身是做ARM处理(lǐ)器出身，对ARM的架构、处理(lǐ)器IP和SOC等具备深厚的经验基础，因此，除了大力研发RISC-V芯片，未来也会有(yǒu)基于ARM架构的芯片产品面世，据悉正在积极筹备规划中。

是挑战 更是机遇

端侧智能(néng)芯片在保障利用(yòng)AI算法处理(lǐ)巨量数据所需的算力的同时，具有(yǒu)高度的灵活性，并能(néng)够针对具體(tǐ)用(yòng)场景做出更好的优化，同时削减了传输时延，也大幅降低了通信需求在应用(yòng)端承担的沉重压力，此外在隐私保护和数据安全方面也具有(yǒu)难以替代的优势，正是由于诸多(duō)优点吸引了大量企业聚焦于此。

在日新(xīn)月异、快速发展的AI业界，初创企业面临着不小(xiǎo)的挑战。市场和销售渠道都要从零到一进行搭建，产品也需要一个循序渐进的打磨过程，另外，仍有(yǒu)待提高的市场成熟度，也是需要面对的挑战；但另一方面，是挑战更是机遇，正是因為(wèi)属于初创企业，没有(yǒu)积累，也意味着没有(yǒu)包袱，市场尚未成熟，群雄逐鹿，但意味着尚未形成寡头格局。对于端侧智能(néng)芯片的机遇与挑战，于欣认為(wèi)，从时擎科(kē)技的角度，一方面，已经形成了一定规模、具备相当经验的业務(wù)团队，更重要的是，作為(wèi)一家产品涵盖从处理(lǐ)器IP到芯片再到应用(yòng)全链条的公司，还应坚持从应用(yòng)和落地出发去打磨产品，既要敏锐的洞察市场风向，也要坚持自身的既定路線(xiàn)，在芯片本身的竞争力基础上，扎扎实实做好每一个细分(fēn)领域的应用(yòng)落地，相信随着市场的成熟和爆发之后，会有(yǒu)所期待的收获。

对于公司的未来规划，于欣表示，公司成立三年来，每年营收增幅都超过100%，2020年公司营收超过2000万，预计2021年可(kě)以达到8000万，未来三年内，在产品方面，时擎科(kē)技将把产品定义、研发、销售的闭环在现有(yǒu)的三个系列的产品上完全验证走通，并进行产品的升级和迭代；在团队建设方面，继续补强短板，加强研发投入，在扎实的芯片设计能(néng)力之上，也将加强算法和应用(yòng)软件的团队规模和力量，力争早日在國(guó)内端侧芯片的厂家里占有(yǒu)属于自己的一席之地。