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Arm中国首款自主研發IP商用落地,成立2年迎来关键里程碑

Arm中国首款自主研發IP商用落地,成立2年迎来关键里程碑 问芯
2020-04-26
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导读:Arm中国自 2018 年 4 月成立至今初满 2 年,第一款自主研发 IP 宣告商用落地,兑现 2 年前承


Arm中国自 2018 年 4 月成立至今初满 2 年,第一款自主研发 IP 宣告商用落地,兑现 2 年前承诺培育国内工程师和实现技术创新的支票。


Arm中国的首款自主研发 IP 是 AI 产品“周易“ AIPU,首家采用的客户是全志科技,搭载于 R329 语音芯片中,目前样机和样片已问世,而算法合作厂商则是涵盖讯飞、思必驰等。


成立于 2018 年的 Arm中国,由中方占多数 51%、Arm 占股 49%,当时中国占 Arm 整体业绩已超过 20%,同时也是成长最快速的市场。


根据 Arm中国的合资协议,Arm中国接手所有 IP 销售业务之外,也将从事芯片知识产权的开发与技术支援。



软银创办人孙正义曾在 Arm中国成立时表示,通过这家合资公司,希望能培养出一批新一代的中国工程师,以 Arm中国合资公司为平台,创造新的技术,并能向全球市场输出 Arm中国自己开发的技术。


只是,Arm中国成立这两年期间,外界的印象多是停留在 Arm 原本的 IP 产品,以及 2019 年 5 月在全球科技产业掀起滔天巨浪的“华为事件”。


然风暴过后,回归冷静。Arm中国仍是持续对华为供货,并未断供; 更重要的是,Arm 中国成立初期所承诺要推动的本土研发技术“周易“ AIPU,宣告正式商用落地,为国内 AI 领域注入创新能量


三大自主研发产品并进,“周易“AIPU 率先商用问世


Arm中国产品研发副总刘澍透露,2018 年公司内部有三个产品线被推进,分别为 “周易”AIPU 、“山海” 平台安全解决方案、“星辰”处理器。


这三条产品线从团队建立到产品开发,发布客户到客户芯片流片回来测试的工作,一切都进展顺利,而当中,周易 AIPU 是 Arm 中国率先落地应用的产品。


为什么 Arm中国的第一款自主开发的 IP 产品商用落地,具有里程碑意义?


因为 Arm中国是独立运作的公司,在中国本土研发的技术与产品,除了可拥有专利权,更可以对外输出 Arm中国自己开发的技术,这也是中国芯片产业的“本土创新”,以及核心竞争力的跃进。


因此,“周易“AIPU 作为 Arm中国成立之后的第一代产品,是一个非常重要的里程碑,更有全志在新一代芯片正式导入。


面向智能音箱市场,全志科技在 2019 年就推出的 R328 芯片,是采用 Arm Cortex - A7 处理器,用 CPU 来承载智能语音算力。


之后与许多合作伙伴和算法公司进行了大量的交流后,彼此对于专用算力有越来越明确的需求。因此,经过 10 个月左右的研发,正式催生了搭载 Arm 中国“周易”AIPU 的 AI 语音专用芯片 R329。



为什么需要一款专用的 AI 处理器,而不像过往交给 CPU 来完成计算?Arm中国产品研发副总刘澍有非常仔细的解释。


刘澍表示,一般而言,芯片里面主要靠 CPU 来完成计算,但是 CPU 同时也有很多样性的工作需求,如果让它的算力过多地消耗在 AI 网络上,对系统会产生比较大的负荷。


这也是为什么 Arm 中国在 CPU 处理器以外,又推出了一个 AI 处理器,目的是希望在通用计算和专用计算的两个通道上,都可以针对产业提供足够的算力支撑,Arm 中国“周易” AIPU 就是在这样的背景下应运而生。


由于 Arm 本身也有针对机器学习与 AI 应用推出 Arm Ethos-U55 神经网路处理器 NPU,这部分与 Arm 中国自主研发的 “周易” 差异为何?


刘澍表示,Arm 的 U55 人工智能单元是一个加速器,配合 Arm Cortex-M 处理器一起工作,相比之下,Arm 中国“周易”AIPU 更为通用型,既可以跟 Cortex-M 或 Cortex-A 一起工作,也可以作为处理器进行独立工作。


“周易”是处理器还是加速器?


全志面向智慧音箱市场的全新 R329 芯片是一颗多核异构处理器,也是 AI 专用处理器,里面共有 5 颗计算核在工作,除了“周易”AIPU 之外,还有 Arm 的 CPU、DSP、协处理器等。


R329 语音专用芯片在双核 Arm Cortex-A53 的加持下,相较于 R328 提供高达 1.58 倍整数算力、1.94 倍浮点算力,可为智能语音产品提供更充足的系统算力基础。


刘澍进一步解释,从定义上来看,“周易”AIPU 不是一个 CPU 处理器,它是一个神经网络 NN 类型的处理器,而为什么要把它叫做处理器而不叫加速器呢?在于它的背后定义了一套新的适用于 AI 算法的指令集,可以通过指令来驱动里面的向量处理单元和固定的 AI 算法处理单元,从而完成各种复杂网络的组合的操作,所以才会把它叫做处理器,而不叫加速器。


再者,这些架构的定义,以及指令集的定义和设计的定义都是由 Arm中国的团队来完成,这是一款完全自主可控的中国产品。


另外,刘澍也强调,不同的 OEM 端和不同的开发者端,会希望网络进行定制化并且有自己特色的计算,因此在开发“周易”AIPU 时,要同时兼顾 AI 算力高效能和非常强的可编程性。


全志的 R329 芯片已于 3 月中旬问世了,也有样机和样片,知名的合作算法厂商包括讯飞、思必驰等。



全志科技副总陈风表示,R329 的特点除了算力之外,还有一个亮点是 Tina OS,这是全志研发多年的一个轻量级 Linux OS,不仅具有开源的优势,在一些嵌入式应用上可做到 1 秒钟就开始执行用户代码,目前全球累计有逾 5000 万台设备在使用 Tina OS,包括音箱、扫地机、冰箱和微波炉等。


陈风进一步强调,在改良接口后,Tina OS 已经无缝地融合了“周易“AIPU 的接口。


再者,从开发角度来看,全志和 Arm中国的合作也做了非常多的工作,包括做到 Tensorflow 模型一天移植,或叫 24 小时移植; Tensorflow 是 AI 计算模型中一种非常流行的模型,接口也是和 Tengine 的接口是统一,能跨平台应用,带给开发者许多便利,这也是“周易”AIPU 能快速规模化商业量产的原因之一。



从智能音箱到智慧城市


根据赛迪顾问预计,未来三年中国 AI 芯片市场规模仍将保持 50% 以上的增长速度,到 2021 年市场规模将达到 305.7 亿元。


“周易”AIPU 的合作伙伴除了全志,刘澍也透露,除了智能家居领域,还授权给了汽车、手机和安防监控等领域的不同芯片合作伙伴,预计很快能看到芯片陆续推出。


全志在国内智能音箱芯片市场具有高占有率,上一代 R328 芯片采用的生态合作伙伴有阿里巴巴天猫精灵、百度小度智能音箱,还有小米小爱音箱系列等。


这次搭载 Arm中国全新“周易”AIPU 的 R329 芯片,将继续以智能音箱为主要的切入点,近一步渗入到智慧城市,包括智能楼宇、智慧工业、智慧生活等。


陈风分析,2020 年~2021 年将迎来家电产品第一波智能化普及浪潮,尤其电视机将出现全面的 AI 化,从 2020 年开始,几乎所有新款电视机都将会搭载语音遥控功能。


语音面板市场也正见证全面语音化的启动。作为人机交互的入口,面板几乎存在于所有的设备上,包括工业控制器、电梯、汽车的驾驶平台等电子设备。此外,本次疫情触发的无接触需求,很可能进一步带动未来的道闸、门禁等智能楼宇应用快速普及无接触操作。



陈风表示,Arm中国“周易”AIPU 很有可能是全球第一个会被大批量使用的 AI 处理器,这也得益于 Arm 生态强大优势、技术领先性,以及技术落地的便捷性。目前中国有超过 95% 的国产系统级芯片是基于 Arm 架构。


“周易”AIPU 依托 Arm 强大的生态系统,可以跟 CPU、GPU,以及各种不同处理器进行异构计算组合,所以它具有普适性、兼容性的特点,同时它也是传承了 Arm TrustZone 安全技术来保证整个设备里面数据的安全性。


谈到未来的合作,全志和 Arm中国均表示,双方在消费电子、汽车电子、人工智能等领域会有长期的合作发展。


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