10月28日,嘉楠科技获选维科杯·OFweek 2020 AI行业优秀产品应用奖。奖评方表示,嘉楠科技的AI芯片勘智K210采用了RISC-V架构和自主IP核,为当前本土芯片厂商在边缘AI市场的崛起提供实践范本,也为其他厂商的芯片设计思路提供了可行性借鉴。
勘智K210成边缘AI芯片设计范本
区别于市场中多数芯片创业公司,嘉楠科技于2016年启动AI芯片研发,是国内较早基于RISC-V架构进行芯片设计的企业,也是国内首个与AWS合作,实现芯片设计上云的AI芯片Fabless厂商。
作为嘉楠科技的初代AI芯片,勘智K210搭载自主研发的神经网络加速器KPU,专为卷积神经网络模型加速设计,支持卷积参数、批归一化参数、激活参数等,可在边缘侧场景中实现对图像识别、戴口罩人脸识别和活体检测等机器视觉算法模型的加速运算。勘智K210的峰值算力为1TOPS, KPU算力为0.8TFLOPS。而同为边缘AI加速器的Nvidia Jetson Nano,其算力也仅为0.47TFLOPS。
与云端加速器的设计不同,边缘计算是成本敏感型场景,因此需要研发团队在考虑算力表现的同时,也要兼顾边缘侧场景对低功耗和低面积的需求。嘉楠科技从一开始就采用了不同的架构设计。勘智K210搭载的RISC-V架构,相比市面上主流的ARM架构更为精简,没有向后兼容的历史负担。
RISC-V大幅简化了CPU的硬件设计,并提供了一种可用于极低面积与功耗的嵌入式架构。同时,得益于RISC-V模块化的特性,芯片设计可根据实际场景需求拓展指令。基于这些优势,勘智K210芯片的功耗做到了0.3W,充分适配终端设备和传感器的低功耗场景。
为了进一步提升对边缘侧场景的适应性,勘智K210搭载FPIOA阵列,将芯片的255个内部功能映射到芯片外围的48个自由IO,允许开发者根据实际需求定义IO接口,并支持在一颗芯片上部署不同的算法模型,编程灵活性强。
得益于低功耗、计算性能和编程灵活上的优势,勘智K210获得Linux、RISC-V和RUST等主流技术社区支持,并在今年成功入选Forrester 2020 Q2中国AI芯片供应商报告,获选“硬件专家”评级。Frost&Sulliven则称,勘智K210是边缘人工智能硬件发展的一座里程碑。
勘智K210落地智能门禁、智能抄表等领域
目前,嘉楠科技基于勘智K210开发了智能门禁、智能抄表等产品,并在办公园区考勤、智慧社区、智慧工厂、智能传感器、AI STEAM教育和智慧城市等领域实现落地应用。
在智能门禁领域,嘉楠智能门禁考勤机支持嘉楠科技自主研发的戴口罩人脸识别模型,不仅可用于办公园区和社区物业的疫情防控场景,也能满足工厂生产线、食品加工车间和医院等对佩戴口罩有特殊要求的人员准入场景。同时,勘智K210自带离线数据库,直接在设备端即可完成人脸处理,最大程度地保护用户人脸隐私。
在智能抄表领域,嘉楠智能抄表主要应用于社区、工厂水表设备的智能化改造场景,率先在贵阳花果园社区实现批量部署和应用,为社区住户、水务公司和社区运营提供一站式数据服务。嘉楠科技还与百事可乐建立了接触,重点针对饮料加工产线的表计进行智能化升级。
勘智大智慧Kendryte AI:与合作伙伴共享勘智成果
为了与更多合作伙伴探索AI芯片在边缘侧场景的应用,嘉楠科技在今年提出“勘智大智慧Kendryte AI”,与客户、开发者与合作伙伴共建AI芯生态。
勘智大智慧Kendryte AI是嘉楠科技基于AI芯片建设的全链路生态体系,包括芯片设计与流片量产、算法和产品研发,上层服务与解决方案。以More than Moore为核心追求,以领先工艺与设计方法学为依托,追求高质量+低成本+快速响应,最大化终端客户价值,与客户、合作伙伴、开发者共享勘智大智慧的AI成果。
嘉楠科技与百度飞桨、行业头部客户和众多AI集成商建立合作。在海外市场方面,嘉楠科技也延伸至涵盖美国、日本、韩国、法国、以色列和越南等国家。
例如在智能传感器领域,嘉楠科技与美国办公领域传感器硬件企业VergeSense建立合作,基于勘智K210研发用于监测办公区人流密集程度的传感器。勘智K210搭载的多目标检测算法可一次性完成30人以上的检测,满足封闭场景内的人流检测需求。该传感器已经于今年7月实现量产。
同时,嘉楠科技积极推进开源社区建设,将为开发者提供更加丰富的工具链支持。
在下一代芯片方面,嘉楠科技正推进勘智K510的研发,大幅优化架构设计,并加入全新的自主IP核,算力有望提升5-10倍,其应用场景将进一步拓展至智慧零售、智慧城市、ADAS辅助驾驶和智能家居等领域。