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XMOS推出Xcore.ai这是一款功能强大的芯片专门用于边缘AI处理

2005年,当时在布里斯托大学学习的Ali Ali Dixon与前牛津半导体首席执行官James Foster,前Inmos首席架构师David May,Acacia Capital Partners的Hitesh Mehta和Noel Hurley共同创立了无晶圆厂半导体公司XMOS。借助布里斯托大学企业基金和Wyvern种子基金以及Amadeus Capital Partners,DJF Esprit和Foundation Capital的种子资金,这家初创公司着手开发用于语音,麦克风阵列,音频,LED瓷砖,通信,和机器人产品,旨在将低成本和高效的芯片组商业化用于物联网设备。

直到2017年,总部位于英国布里斯托尔的XMOS才真正取得进展,在获得1500万美元并剥离其Graphcore部门(专注于服务器端AI)后不久。接下来的三年达到了价格低廉,高效的AI芯片xcore.ai的发布的高潮,该公司于今天上午在新闻稿和随附的白皮书中正式发布了该芯片。

它是xcore.ai架构的第三代,最初是为了提供控制处理而设计的,它将使硅工程师能够设计差异化的产品。第一代体系结构进入了桥接不同I / O协议的“数百种”应用程序,而第二代体系结构通过增加了双问题流水线,增强了控制和数字信号处理性能。

最新的xcore.ai是一种交叉芯片,旨在在单个设备中提供高性能AI,数字信号处理,控制和输入/输出,价格从$ 1起。它的架构旨在在边缘提供实时推理和决策,以及通信,信号控制和传统上由功能强大的微控制器处理的处理。

芯片内部有1MB的RAM(具有高达400Gbit / s的带宽)和16个逻辑内核,支持标量,浮点和矢量指令,以及多达128个具有低延迟互连的软件可编程I / O引脚。有必要的集成USB 2.0 PHY和MIPI接口,用于跨一系列摄像机,飞行时间传感器,雷达芯片等的数据收集和处理,以及用于加密功能的高性能指令集。

Xcore.ai由一块包含上述内核的图块组成,该图块与RAM紧密耦合,并被分为两个512KB模块。每个处理器都有一个双问题执行单元,该单元能够以两倍的时钟频率执行指令,并分配给八个并发线程,每个线程运行执行I / O,控制,DSP和AI处理的软件任务。一个2Gbit / s互连模块-xconnect-可选地允许将两个xcore.ai芯片与一个系统集成在一起,从而在某些任务中的性能大约提高一倍。

XMOS首席执行官Mark Libbett表示,xcore.ai凭借其先进的AI模型加速功能,可以在纳秒内处理数据。单个硬件线程几乎可以实时捕获,预处理和存储数据,而一个或多个其他硬件线程则可以摄取前一个数据帧或解压缩数据并执行基本操作(例如,去偏)。

他说:“ Xcore.ai以1美元的价格提供了世界上最高的处理能力。”“这加上灵活性,意味着电子制造商(无论规模大小)都可以在智能设备中嵌入多模式处理,从而使所有人的生活更简单,更安全,更满意。”

Xcore.ai处理器可以用C编程语言进行完全编程,并具有一组机器学习库等功能,并支持FreeRTOS,FreeRTOS是已被移植到35个微控制器平台的嵌入式设备实时操作系统。TensorFlow的转换器是Google的TensorFlow框架的轻量级版本,已针对低功耗设备进行了优化,可实现AI模型的原型设计和部署,以及激活(确定AI模型输出的等式)和权重(转换输入的参数)的二进制值数据与模型)大大减少了执行时间。

XMOS声称,与半导体公司Arm用于低成本和高能效微控制器的32位RISC处理器内核相比,xcore.ai的整体AI性能提高了32倍。这更不用说分别将I / O处理和信号处理性能提高16倍和15倍,并且支持每秒高达384亿次乘积(即,计算两个数的乘积)和高达1百万512的矢量算术每秒的快速傅里叶变换(FTT)。(傅立叶分析将信号转换为频域中的表示,反之亦然。)

“ xcore的前两代实用程序,包括其独特的IO可编程性和硬实时性能,已被广泛使用,从电机和运动控制到抢先维护系统到众多音频产品以及XMOS在一份声明中说。“我们只能想象我们的开发人员社区将使用xcore.ai的所有其他功能做什么。”

到2025年,人工智能芯片市场预计将达到911.8亿美元,专门的AI芯片初创公司(包括Kneron,Blaize,AIStorm,Graphcore,Quadric和Esperanto Technologies)仅在2017年就筹集了15亿美元。但是XMOS的资金充裕,迄今已从先前和战略投资者Robert Bosch Venture Capital,华为和Xilinx筹集了超过9,480万美元的风险投资。而且,由于预期会有强大的新竞争,它已经进行了许多收购,例如SETEM,SETEM是一家专门从事音源分离音频算法的公司。

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