圖靈獎得主華人高徒發布AI芯片！64位RISC-V、高度可編程，低功耗
2018-11-20 14:58:23 量子位還記得OURS嗎？
沒錯，就是那家簡寫自Optical Universal RISC Systems，基于RISC-V指令集設計AI芯片的創新公司。
而且之前也介紹過，OURS的創始人譚章熹，正是2017年圖靈獎得主、計算體系架構一代宗師David Patterson教授的華人博士——中國大陸唯一一個學計算機系統結構/處理器的弟子。
△Patterson教授和2位華人弟子：Robert Yung和譚章熹(右）
現在，歷時7個月，OURS的第一款芯片——Pygmy人工智能芯片發布。
連David Patterson都感嘆，這是一個不可思議的速度。
此外，OURS還正式在深圳建立了中資RISC-V技術公司睿思芯科。
睿思芯科此次發布的這款Pygmy人工智能芯片，是一款基于64位RISC-V指令集、具有高度可編程、低功耗高能效的優點、可廣泛應用于各種物聯網終端AI inference場景的芯片。
技術細節上，Pygmy芯片基于最先進的RISC-V開源指令集，采用了多核異構架構，基于臺積電28nm工藝。
芯片中的CPU架構是睿思芯科基于RISC-V指令集設計而成，并針對多種AI應用進行了優化。
芯片中的12個高度可編程AI加速引擎，也是基于睿思芯科自定義開發的RISC-V矢量擴展指令集設計而成。
完全采用RISC-V指令架構，能夠令SoC芯片各個功能模塊更好協調，提升性能。
就具體性能而言，Pygmy中的RISC-V CPU具有64位位寬，主頻600 MHz，基于RV64G指令集，支持雙精度浮點運算，具備乘法器、除法器、開方器等，主控CPU功耗僅為10mW。
對比ARM的同級別芯片，能耗下降85%，面積減少80%，相當于用一般的32位處理器的面積和功耗就實現了64位處理器的性能。
Pygmy中的12個AI內核均為高度可編程，可以支持各種主流AI算法。
各個引擎可以靈活調配，令用戶可以在高性能和低功耗間自由配置。
芯片上還搭載了1 MB的SRAM，支持LPDDR4、SPI、UART等數據輸入輸出模式。
通過前端/后段的全棧設計，Pygmy實現了energy proportional computing，待機設計功耗不超過1mW.
Pygmy芯片中還支持硬件斷點，可實時讀取關鍵寄存器；睿思芯科在研制Pygmy芯片的同時，還自主開發了完善的編譯器、SDK、工具鏈，基于GCC、LLVM等開源實現。
這些工作，能夠支撐用戶更好的進行二次開發。
應用場景方面，睿思芯科方面介紹稱，因兼具高可編程性和高能效比，Pygmy能夠將高性能的AI算力注入到低功耗的物聯網終端的各類AI應用中。
例如智能家居的人機交互、安防監控的人臉識別、無人駕駛的傳感器融合等場景。
作為RISC-V架構下的旗手玩家，睿思芯科自然希望通過產品展現出RISC-V可編程架構的巨大潛力。
睿思芯科創始人譚章熹說，Pygmy還兼具兩大特點。
第一，通用處理器的多可編程性，但可比肩ASIC的能效。
在上述低功耗的情況下，Pygmy可實現4 TOPS/watt（整數Int8）。
作為對比Google第一代28 nm TPU 92 TOPs over 40 watt，差不多2.3 TOPS/watt. Google使用的是固定的脈動陣列（systolic array），而作為基于RISC-V的多核可編程AI引擎，能效卻可超過純ASIC加速器的實現。
這充分體現了開放RISC-V架構為計算機架構的innovation提供了巨大的空間, 靈活性和潛力。
△圖靈獎得主Patterson教授在OURS展臺
第二，能大幅縮短從0到1的時間。
這樣一款高性能、高復雜度的芯片，睿思芯科的工程師僅用了創紀錄的7個月時間，就完成了從零開始設計驗證到交付流片的全部研發工作。
而且芯片經過生產封測，回到公司第一天就能加電啟動。
除了睿思芯科研發團隊的技術實力，背后自然密不可分的是RISC-V極為干凈簡潔的優秀架構。
△Patterson教授烏鎮演講
當然，如此性能的芯片，Patterson教授在烏鎮世界互聯網大會上也親自以代表案例對外介紹。
這位新晉圖靈獎得主，在其The Future of the Internet is the Cloud and Edge, which the Free and Open RISC-V Architecture Accelerates的演講中，以Pygmy為例，說明RISC-V的先進和強大。
Patterson教授還表示，RISC-V的未來在中國，而中國的半導體芯片技術和市場發展也離不開RISC-V。
△Patterson、譚章熹師徒二人
而這也是OURS成立中資公司睿思芯科的核心原因，希望憑借在RISC-V和AI SoC領域的正宗傳承和豐富經驗，支撐中國處理器和人工智能芯片生態體系建設，推動中國芯片設計行業發展。
譚章熹還透露，OURS已進行了包括基于RISC-V的AI SoC在內的數次成功流片，在國內擁有IP付費用戶，并與國內知名大型企業展開了深度合作。
