清微智能产品工程李秀东:可重构计算可以解决灵活性与算力两大问题

核心提示【猎云网北京】12月11日报道12月10~11日,2019年度CEO峰会暨猎云网创投颁奖盛典在北京望京凯悦酒店隆重举行,近百位知名资本大咖,独角兽创始人、创业风云人物及近千位投资人与创业者共聚“新势力·2019年度CEO峰会暨猎云网创投颁奖

【猎云网北京】12月11日报道。

12月10日-11日,2019 CEO峰会暨猎云网创投颁奖典礼在北京望京凯悦酒店举行。近百位知名资本大鳄、独角兽创始人、企业家以及近千名投资人、企业家齐聚“新动力2019 CEO峰会暨猎云网创投颁奖盛典”。

峰会上,微智能产品工程副总裁李秀东以“面向可重构计算的AIOT”为主题分享了自己的观点。

人工智能时代发展日新月异,不断向APP端延伸,对能效比的要求与日俱增。综上所述,李秀东,智能芯片有三个主要特点:第一,灵活性和可编程性;二是既能处理AI神经网络,又能处理传统AI计算。第三,计算能力高。只有具备这三个特点,才能满足市场对芯片的需求。

如何解决灵活性和计算能力的问题?李秀东可重构计算是一个很好的路径。李秀东在接受猎云网采访时对“可重构计算”做了进一步的解读。他表示,可重构计算架构会根据不同的应用或算法来配置硬件资源,将不同的硬件资源互联起来,形成相对固定的计算路径。一旦配置完成,就可以在数据流的驱动下完成计算。当算法和应用改变时,它们被再次配置,并被重构到不同的计算路径中,以执行不同的任务。

至于如何赋能未来的重建,李秀东给出了两个方向:一是赋能万物;第二,李秀东认为,未来的人工智能芯片,尤其是物联网上的人工智能芯片,应该同时具备推理和训练,应该具备通过对数据的执行,自动搜索出一套更准确、更完善的神经网络的能力。“这也是目前学术发展最前沿的方向,工业界已经开始研究和结合。”

为了帮助创业者和投资人重拾力量,2019年,猎云网发布了全新的“新力量”。本次峰会由猎云网主办,夏普透视、猎云资本、猎云金融、企业管家协办。

在本次盛典上,猎云网分享了智能制造、娱乐、零售、医疗、教育、汽车等领域的创业者和投资人的启发性观点和行业前景。通过六大板块,并围绕多个维度分享科技与产业前沿观点,探讨创新趋势,把握未来新方向。

以下为李秀东演讲实录,由猎云网整理编辑:

女士们,先生们,朋友们,早上好!

刚才有四位朋友谈到了投资创业的方向和应用。从他们的谈话中,我们可以总结出两个特点:第一,智力。所有的创业,所有的投资,都包含了智能的概念。在当前的人工智能浪潮中,每一个创业者、每一个投资人都逃不出智能的概念。这是第一点。其次,可以看出每个创业者的应用场景和数据都是不一样的,这也是人工智能非常大的一个特点,就是应用数据差别很大。可以用什么来解决这些应用的问题呢?我今天演讲的题目是人工智能芯片。所有的智能都是基于芯片。有了人工智能芯片,我们可以得到各种应用,各种算法都可以完美解决。

在谈论由可重构计算实现的AIOT之前,我想简单介绍一下。清微智能是一家初创企业,2018年7月正式注册。定位为可重构计算芯片龙头企业,是一家提供短边芯片,延伸到云端的解决方案。我们的技术来自清华大学微电子研究所。从2006年开始研究了13年,可以分为两段。一节2018年7月前主要在清华大学微电子研究所学习。我们取得了一系列成果,包括国家科技发明奖,教育部技术发展奖,国家专利金奖,也是国际顶尖论文。同时在国际低功耗比赛中获得第一名。这是2018年之前。2018年,清微智能正式成立,将可重构技术产业化。去年7月拿到天使轮融资,融资规模近1亿,包括展投和分众传媒,还有鲁总的投资。成立后短短一年就推出了两个芯片,一个是智能语音芯片,一个是智能视觉芯片。目前市场上销售的TX-26210,主要是超低功耗,包括耳机、手机、智能穿戴设备。50 2019年9月,在云起发布会上发布。这是对我们历史的简要介绍。

今天从四个方面给大家介绍一下智能时代需要什么样的芯片,用什么方法解决芯片,芯片未来的发展方向是什么。

从这张图我们可以看到,人工智能的发展起步于云端,但在发展的过程中,不断向下延伸,延伸到边缘设备,延伸到物联网的每一个节点。在推广过程中,带来了巨大的变化。这个变化就是我们在物联网终端,每一个终端节点,每一个边缘设备,都需要AI和AI计算能力。在这种情况下,每个终端都需要芯片来完成计算能力的执行和算法的应用。从这个图中的权威数据也可以看出,到2035年市场规模将达到近800亿美元。所以物联网芯片的市场有非常大的市场。

市场对芯片的需求这么大,但是我们对智能芯片的要求是什么,或者说它的特点是什么?我的总结大概是三点:

第一,这个芯片在AI时代应该是灵活可编程的。为什么?大家可以看到,人工智能的发展每天都在变化,它的拓扑结构、权重数据、连接方式都在变化。你今天做了固定芯片,明天订单就来了,不一定能支撑。因此,要求人工智能芯片具有灵活性和可编程性。

二是既能处理AI神经网络,又能处理传统AI计算。目前人们看AI,一头扎进神经网络的计算,但其实在做一个应用的过程中,我们会发现除了神经网络的计算,还有很多其他的一般性计算。在设计芯片时,我们必须考虑同时支持神经网络和非神经网络。

第三,由于人工智能芯片不断向APP端延伸,在每一个物联网节点或边缘设备,其能耗和能效比要求都非常高。所以我们要求人工智能的芯片有很高的计算能力。

用什么样的技术或者架构来解决这三个特点?我们开始用CPU提速,CPU是最灵活的处理器,可以执行任何程序。但是它的能效比不是很高。后来我们用GPU或者CPU+GPU。此时能效比高于CPU。右边是FPGA和专业电路。这对于某个神经网络来说是最好的,因为高效率和特殊用途导致灵活性差,导致在解决千变万化的神经网络时出现很多问题。

在这样的前提下,大家开始寻找什么样的结构可以完美的解决灵活性和计算能力这两个问题?我们认为可重构计算是一个很好的途径。可重构路径不是在人工智能兴起后才提出的,而是在20世纪60年代。最近,它变得炙手可热,因为可重构计算解决了计算密集型场景,并最大限度地提高了能量效率。

前面我们谈到了用什么样的架构或者方法来解决智能芯片的需求。接下来简单说一下重配置的原理。因为可重构是一个很系统很枯燥的概念,所以我会尽量用一些生动简单的语言让大家明白什么是可重构。

从动画中可以看到,最左边的部分相当于我们编写的程序和编程语言,右边的部分是硬件的执行单元。左边的程序在连续执行的过程中,由编译器形成配置流,右边的配置被配置成不同的硬件通道和硬件单元。这是数据流驱动的,这种结构会带来两个好处。首先,它减少了传统CPU的曲折开销,提高了能效比。

无论在美国国防研究机构,包括国际半导体路线图,科技部立项的项目都是未来10-15年可重构计算的研究,被列为第一位也是最重要的研究项目。可重构是一条非常好的路线,已经引起了国际国内的关注。

其实一个处理器光有硬件是不够的。它需要一套完整的软件工具链来方便地使用这个处理器。在整个处理器的开发过程中,清微智能还可以为您提供完整友好的工具链,从网络模型,从高级语言到中间层的生成,再到针对部分层硬件结构的网络优化整合,最终形成结合硬件的高效执行流程。

我告诉过你重新配置的原理以及它是如何工作的。我来给大家分享一下可重构技术,在微智能化方面推动了哪些应用。

这是刚刚提到的第一款智能化的新型芯片——tx 210,超低功耗,面积非常小,准确的说是1.9*2,还有当今流行应用场景的TWS耳机,包括手机和儿童手表。值得一提的是,在TWS耳机,我们相当于全球第一单芯片智能芯片提供商。而且今年这个销量很好,我们能达到4000万。众所周知,TWS耳机今年非常流行。据权威统计,一年卖出1.5亿副耳机。这是官方数据,还不包括后面的白牌。有1.5亿双,每双两个,就是3亿。而且TWS是半年换一次,所以需求量非常大。X210应用场景对功耗比较敏感,便携设备和物联网设备是其主要应用。

今年9月,TX510视觉芯片发布,不仅支持视觉,还支持语音,包括3D。目前其主要应用场景在智能门铃和智能门锁上,包括智能支付场景。同时510产品的特点也是针对功耗敏感、多模式、算法变化快,也是单芯片级别的方案。顾客可以得到芯片。我们提供完整的模块,包括结构光模块,客户可以即插即用,非常方便。

我们要关注的是支付场景。目前芯片正在和平头哥合作,在蚂蚁金服推进。马云讲了一件事。下一个世界是看脸的世界。无论何时何地,我们的脸就是我们的身份。无论是今天开会,还是在银行、超市购物,我们的脸都代表着唯一的识别号,代表着我们的银行卡,代表着所有的信息。说完这句话,马云花了30亿在蚂蚁金服上推广人脸支付设备,510会降低家庭设备在这个设备上的成本。目前设备在1200元左右,用了510方案大概会在500元左右。这种情况下,30亿资金可以翻倍获得客户。我认为这对于互联网来说是一个非常时髦的数字。我们有一个投资人,我们也和工业应用有合作。

我讲了可重构技术,以及可重构技术制作的可重构芯片在市场上的应用。接下来我想和大家分享下一个时代,可重构是如何被赋能的。

从公司的角度来说,万物的赋能有小有中有大。从物联网的节点到各种场景,可重构技术已经发展空。因为它可以重新配置,所以它的结构可以扩展和切割。

此外,现在一个热门技术被认为是内存计算,可重构计算是一种系统架构。2019年,我们将这些技术结合到内存计算的新一代产品架构中,还做了一个产品的Demo,于2019年在VISI上发布。我们可以更多地降低功耗,尽可能地为一切提供支持。这是一个发展方向。

另一个发展方向,我们认为人工智能芯片不仅有推理,未来的人工智能芯片,尤其是物联网领域的人工智能芯片,既有推理又有训练。第二,光靠训练和推理是不够的。未来,我们的人工智能芯片应该可以通过对数据的执行,自动搜索出一套更准确、更完善的神经网络,这也是学术发展的最前沿方向。目前工业界已经开始研究和集成。

这是我今天早上与你分享的。谢谢大家!

 
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