知存科技:超低功耗存算一体芯片适用于手表、耳机等可穿戴设备年底小批量试产

2021年5月14日,第十一届松山湖中国集成电路创新高峰论坛隆重开幕。论坛一直由寻找中国最好的集成电路设计公司,而且现在正处于国内半导体产业蓬勃发展的关键时期。国内对集成电路的自我完善和自主化的愿望强烈。松山湖论坛立足市场需求,寻找市场最需要的集成电路产品,实现在中国创造一个核心。

图:北京智存科技有限公司副总裁李想

北京智存科技有限公司副总裁李想带来了产品WTM2101,这是一款面向可穿戴设备的超低功耗存储和计算集成芯片。这是一款超低功耗存储和计算集成芯片,用于低功耗唤醒、识别、降噪等场景,重点应用于TWS耳机、手表等智能穿戴设备等领域。北京智存科技成立于2017年。公司专注于集成存储器和计算芯片的研发,自主研发集成存储器和计算芯片的量产测试工艺,累计流水超过20次。截至目前,智存科技已完成由3亿元产业资本领投的融资,包括SMIC聚源、科讯创投、SDIC创投、飞图创投等智存科技于2012年启动存储-计算一体化研发,2016年完成全球首款闪存-计算芯片的验证,2019年底量产全球首款存储-计算芯片WTM1001。2021年Q3将推出第二款芯片,面向可穿戴领域的WTM2101。李想表示,这款芯片集成了32位RISC-V CPU,在性能和其他方面都有很大提升。随着近年来人工智能技术的快速发展,人们对计算能力的需求越来越高,存储墙的问题也越来越明显。为了解决这个问题,国际上有很多架构,试图解决处理存储墙的问题,而存储和计算的融合是所有新架构中最有效的。

据李湘介绍,基于不同的存储介质,每个人在做集成存储和计算技术时都会采用不同的技术方向。有的是忆阻器,有的公司用SRAM和NORFLASH,智存科技用的是NORFLASH技术。

例如,我们使用的所有u盘都有一个带有许多存储页的NORFLASH芯片,每个存储页有数亿个存储单元,即晶体管。现在我们利用这些CMOS晶体管的数字特性来存储数据,所以存储器和计算的集成意味着在这个芯片上做一些改变。利用这些CMOS晶体管的模拟特性,通过控制栅极的阈值电压来放大流经晶体管的电流,使得单个存储单元可以存储8位数据,或者单个存储单元可以完成8位数据。

传统的冯诺依曼架构在工作时有一系列的数据处理。这一过程的能耗约为60%-90%,能效利用率很低。存储和计算的集成大大减少了数据处理过程。其本质是一个向量矩阵的乘法,通过前端的数模转换,将输入数据转换成电流的模拟信号。当信号进入矩阵时,矩阵中每个单元存储一个8-8位数,比如3,通过晶体管,电流被放大3倍,存储在100,电流被放大100倍,相当于水平相乘,垂直累加,所以流过这个矩阵相当于乘以一个向量矩阵。这个矩阵适合运行AI网络。智存科技面向可穿戴设备的超低功耗存储和计算集成芯片WTM2101就是基于这一技术,针对市场上的耳机和手表。智存科技主要提供计算平台。李想表示,手表中使用的健康算法会比耳机更多。

WTM2101小尺寸2.9*2.6mm,峰值计算能力50Gops,能效比15Tops/W,最大容量1.8M神经网络。该芯片具有RISC-V内核、音频ADC、电源管理、丰富的接口等。此外

总之,WTM2101 的超低功耗特性,更长的续航时间和大计算能力平台,可以为可穿戴设备过去无法部署的功能提供可能性,并可以大幅提升现有智能应用的体验效果。李想说,公司集存储和计算于一体的s AI芯片还在样片阶段,年底会有一些小批量试产。本文原由一位电子爱好者撰写。转载请注明以上出处。如需入群,请加微信elecfans999,面试要求请发邮件至huangjingjing@elecfans.com。