Thinker AI芯片 - AI芯片如何保持芯片通用性

二、Thinker AI芯片：語音圖像雙識別、一節(jié)電池用一年

前年（2016年），依照可重構(gòu)計算芯片的框架，魏少軍教授團(tuán)隊中的尹首一副教授帶隊設(shè)計研發(fā)了一款代號為Thinker 1的可重構(gòu)混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算芯片。

這款芯片不僅可以動態(tài)地調(diào)整計算和內(nèi)存需求，使得芯片能夠支持人臉識別和語音識別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，而且芯片的功耗非常小——只需要八節(jié)7號AA電池就夠讓它運(yùn)行一整年。

Thinker 1不僅在AI性能與算法通用性上取得了突破性的進(jìn)展，還獲得了學(xué)術(shù)界的重要認(rèn)可，在2017 ACM/IEEE ISLPED國際低功耗電子學(xué)與設(shè)計會議上，Thinker1獲得了設(shè)計競賽獎，這是中國大陸單位首次以第一完成單位獲得此獎項。

魏少軍教授告訴記者，Thinker 1是一塊實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的驗(yàn)證芯片，為了證明“軟件定義芯片”這一架構(gòu)在AI芯片設(shè)計中的可行性——效果出奇的好。隨后，可重構(gòu)計算團(tuán)隊又打造了兩款Thinker系列芯片，分別為Thinker 2人臉識別芯片，能夠做到6ms人臉識別（iPhone X為10ms）、準(zhǔn)確率超過98%；以及Thinker S語音識別芯片，不僅功耗只有200多微瓦，只需要一節(jié)7號AA電池就運(yùn)行一整年，而且可以進(jìn)行聲紋識別。

▲清華大學(xué)微電子所提供的Thinker芯片的顯微照片

Thinker可以嵌入到很多小型設(shè)備中，包括智能手機(jī)、手表、家用機(jī)器人、或遠(yuǎn)程控制的儀器設(shè)備等。目前，研究團(tuán)隊與廠商溝通Thinker芯片的產(chǎn)業(yè)化方案，此前也有報道稱最快今年三月我們就能看到第一款搭載Thinker芯片的端智能產(chǎn)品。不過清華微電子所將會將這一技術(shù)授權(quán)予企業(yè)使用，高校本身不會進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。

魏少軍教授說，清華微電子所在可重構(gòu)計算上已經(jīng)投入了十多年的研發(fā)，此前一直將重心放在在其他芯片的研究上，將這一架構(gòu)用于AI芯片的設(shè)計并且能取得如此好的效果，完全是“意外之喜”。下一步，可重構(gòu)計算團(tuán)隊將會加大基礎(chǔ)研究（尤其是編譯器等相關(guān)軟件）的研發(fā)投入，并且進(jìn)一步推動產(chǎn)業(yè)應(yīng)用與企業(yè)合作的進(jìn)程。

除了人工智能（AI）外，這項技術(shù)在信息安全芯片、可編程邏輯器件、可穿戴計算芯片等領(lǐng)域都獲得了批量應(yīng)用。魏少軍教授帶領(lǐng)的可重構(gòu)計算團(tuán)隊也獲得了國家863計劃兩期支持、2015年國家技術(shù)發(fā)明二等獎、2014年教育部技術(shù)發(fā)明一等獎等國家榮譽(yù)。

去年12月，清華微電子所、瀾起科技、英特爾還聯(lián)合推出了基于此項技術(shù)研發(fā)的津逮服務(wù)器CPU，不僅能夠大幅提升云端服務(wù)器的計算能效，還能實(shí)時監(jiān)測、甄別和管控，極大增強(qiáng)CPU芯片的硬件安全性。