选用新式存储的MPU在AI年代能发挥什么效果

时间: 2023-04-10 22:09:33 |   作者: 嵌入式指纹

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  在曩昔十年傍边,跟着人工智能技能的老练,智能化运用场景得以不断扩大。推进这次AI开展的是算力的大幅提高、算法的不断优化以及数据的海量增加,而这不只需求相关芯片提高核算功用,也需求存储技能的晋级来进一步支撑AI的开展。

  因而,在近两年中,咱们也看到了一些新式的存储技能出现在了商场傍边。关于这些新式存储产品,他们的开展情况怎么,哪些运用场景能够促进他们完成商用落地,这些问题或许更值得咱们去重视。

  在谈及AI年代下的新式存储产品,首先要了解AI的到来,对存储技能提出了哪些新的需求。

  华邦电子是我国台湾最大的DRAM厂商,一起他们也是全球SPI NOR Flash的首要供货商之一,专心于利基型 DRAM 和 NOR Flash 等存储事务的他们,关于AI年代的到来有着更为深入的了解。

  华邦电子DRAM产品营销部司理曾一峻在承受半导体职业调查的采访时说到:“开端职业以为AI将发生在云端,可是在接下来两年中,边际核算则愈加盛行。究其原因,物联网设备数据量的增多,使得云端数据处理的负荷过大,因而,数据处理开端向边际核算搬运。在这个进程傍边,就需求RAM来供给支撑,但边际端无法像云端那样能够把存储器无限制地扩张,所以需求对AI网络模型进行紧缩。”

  “现在商场上有许多东西能够对AI模型进行紧缩,乃至能够操控在10MB以下,在这样的情况下Micro Controller就能够运用这样的很小型神经网络做AI运算。”曾一峻指出:“当然,Micro Controller里边不会装备具有高容量的SRAM,由于本钱太高。所以它就会选用外挂内存的处理方式。为应对这种商场需求,华邦电子推出了新式存储产品HyperRAM。

  据了解,作为华邦新推出的产品线,HyperRAM的运用规模十分广。HyperRAM 2.0e的带宽最高为1GB/s,运转功耗低于50微瓦,除此之外,HyperRAM的待机功耗也很低。所以,它在Micro Controller与AI结合的新式运用上会越来越遍及,也是未来的开展趋势。

  据曾一峻介绍,经过现在与华邦协作的客户来看,与HyperRAM相调配的首要是Cortex-M7或许M5之类的微操控器,或是一些其他的MPU,运用则是以KWS(Key Word Spotting)或许是简易的图画识别为首要落地场景。而就未来来看,从今年年底到下一年开端,智能手表会连续选用HyperRAM,此外,智能音箱、智能家居、工业用人机界面,乃至轿车外表也都有或许进一步推进该存储产品的商用落地。

  华邦64Mb HyperRAM容量大约等于8MB。这也是华邦本次和瑞萨协作所选用的产品容量。接下来华邦会将HyperRAM的容量延伸到128Mb乃至256Mb,能够存储更多图画数据或许更多AI模型。而且依据华邦的预期,未来这两三年AIoT的运用会越来越广泛。

  AI年代相同关于闪存产品有着新的要求,而关于闪存产品来说,终端用户永久都会等待闪存产品具有以下三个长处,即PCB占地小,本钱低,组合多样化,而华邦的SpiStack产品宗族则能够充沛满意这些需求。

  据华邦电子闪存产品营销部司理黄信伟介绍,华邦的SpiStack具有三大长处:硬件兼容、本钱优势、优秀质量。经过将NOR芯片和NAND芯片堆叠到一个封装中,可使规划人员能够灵敏地将代码存储在 NOR 芯片中,并将数据存储在NAND芯片,从而赋能AI体系的开展。

  在智能化的推进下,MPU也发生了一些改变,特别是在2017年之后,智能MPU渐渐进入了群众的视界,其中就包含瑞萨在2018年发布的针对MPU的动态可装备处理器DRP。

  据了解,DRP是瑞萨独有的自研加快核,高速、低功耗以及高规划自由度是DRP三大中心优势。特别是在AI加快方面,据瑞萨电子我国企业根底设施事业部司理 Anson Ip介绍道:“集成了DRP的产品在速度上可比美商场上现有的AI加快器的速度,可是它在低功耗方面则体现得更为杰出。”

  一起,伴跟着AI年代带来的,还有MPU。依据IC Insights发布2021年版的McClean Report中显现,2020年,MPU的出售增加首要是由于对便携式核算机和功用强大的大屏幕智能手机的微弱需求。与此一起,商场对数据中心核算机和体系扩展方面的出资也在加大,这也促进了全球MPU的出售额在2020年中完成了双位数的增加。ICinsights猜测,到2021年,估计MPU商场总增加将稍微回落,并完成95%以上的均匀增幅,到达955亿美元。

  为适应这种商场趋势,瑞萨也推出了RZ/A2M系列MPU。而上文所说到的DRP也是瑞萨电子RZ/A2M系列MPU中的要点功用之一。据介绍,RZ/A2M的根底是ARM Cortex-A9 528MHz MPU,和其他的MPU相同,有一些共通的外设,可是比较特别的是瑞萨一起装备了两个网口,两个USB,两个SDHI,还有一些security,以及差异于其他MPU厂商的DRP硬件加快内核。Anson表明:“由于DRP自身是一个硬件加快,因而它能够比一般的CPU快10倍左右。”

  从运用层面上看,瑞萨RZ/A2M微处理器适用于人机界面(HMI),特别是带有摄像头的HMI运用。RZ/A2M还支撑广泛运用于移动设备的移动工业处理器接口(MIPI)。

  跟着AI场景的不断演进,新式技能之间也需求相互交融,才干发挥更大的效果。Anson指出,就RZ/A2M来说,RZ/A2M内部配有一个4MB的SRAM,这能够使它可用于比较简略的运用,例如一些HMI(人机交互界面),或许是简略的操控运用。面向现在嵌入式AI体系,4MB的内存容量在某些情况下是不行的。因而在操控本钱的前提下,选用外挂式的存储能够满意商场的现阶段开展需求。这种商场趋势,也为华邦和瑞萨供给了协作的时机。

  日前,华邦电子宣告,正式承认华邦HyperRAM和SpiStack (NOR+NAND) 产品能够与瑞萨根据Arm 内核的RZ/A2M 微处理器 (MPU) 调配运用,可助力其加快构建嵌入式AI体系。

  详细来看,华邦HyperRAM可作为作业内存运用,更合适AIoT设备的嵌入式AI和图画处理运用。SpiStack 中的NOR 芯片可存储RZ/A2M 的发动代码和运用程序代码,NAND芯片可存储嵌入式AI学习数据和相机图画等多个大型数据。

  曾一峻表明,MPU的电路板往往都很小,这类PCB的引脚数较小,但一起又需求满意低功耗的需求,在这种情况下,华邦的HyperRAM便能够满意他们的需求。特别由于在低频(low frequency)的情况下,微操控处理器其实它并不需求特别的DRAM去做操控,一般的GPIO在低时钟频率,如100MHz以下,GPIO就能够模拟出HyperRAM操控功用。所以关于微操控处理器来讲十分合适选用HyperRAM产品。

  除此之外,针对AI运用场景下,“读取速度”也是微操控处理器中的很重要考量点之一。与此一起,还要满意微操控处理器面积小,本钱低一级需求。而华邦的SpiStack产品则为这种商场需求供给了或许性。

  在这些方面的优势,使得瑞萨与华邦之间的协作变得水到渠成。据曾一峻介绍,在瑞萨导入了HyperRAM的进程中,并没有遇到什么规划上的应战。由于华邦HyperRAM在引脚数量比较传统的RAM大大削减,整个规划都比传统的RAM更便利,一起功用更好,PCB占地面积更小。

  瑞萨电子方面也表明:“瑞萨高功用 RZ/A2M(DRP 技能)与华邦 HyperRAM和SpiStack的结合,为嵌入式 AI 体系提 供了完美的解决方案,可完成快速图画处理,体系小型化, 低功耗、和简化PCB 规划。”

  华邦和瑞萨信任,经过两者之间的协作,他们将在AI年代,得到更多的开展时机。