十年磨一劍,可重構計算架構將引領未來芯片市場

2019 年 6 月,AI 芯片創業公司清微智能首款可重構計算架構 AI 芯片實現量產的消息在業內迅速傳開,可重構計算架構芯片再次引發一波討論的熱潮。經歷過十多年的技術積累,這枚小小的芯片在全球芯片市場中開啟了全新的篇章。

十年磨一剑,可重构计算架构将引领未来芯片市场

時光倒流,20 世紀 60 年代,可重構的概念早在就被提出。追根溯源,可重構芯片最早的技術源於 20 世紀 80 年代末誕生的高層次綜合理論和方法。

直到 2006 年,意識到可重構計算架構對於提升芯片算力、降低功耗的巨大優勢,清華大學的魏少軍教授牽頭成立了清華大學可重構計算研究團隊。成立十多年,該團隊一直進行可重構計算理論和架構研發,在國際核心學術期刊和會議發表數百篇論文,並先後獲得教育部技術發明一等獎、中國發明專利金獎,國家技術發明二等獎。

2015年,可重構芯片因為第三次 AI 熱潮開始受到關注

2017年6月,清華大學可重構計算研究團隊的第一代人工智能芯片Thinker-Ⅰ推出,並獲2017 ACM/IEEE ISLPED會議設計競賽獎。研究團隊還在ISCA 2018發表了中國唯一第一作者論文。

2016年、2017 年,清華大學可重構計算研究團隊推出三款基於可重構計算架構的 Thinker 系列芯片。Thinker 系列芯片具有極高的靈活性,能支持各種 AI 算法,依託其動態配置的特點,Thinker 芯片具有很高能效比,初次展露鋒芒。

2018 年 7 月,北京清微智能科技有限公司脫胎於清華可重構計算團隊,在在北京中關村註冊成立。

2018 年第三季度,清微智能悄然完成近億元級天使輪融資,投資方包括百度戰投、分眾傳媒、禧筠資本、國隆資本、西子聯合控股等,再次引起芯片界的關注

2019 年 6 月,清微智能成功量產了首款可重構芯片 TX210,從成立到量產,清微智能用了短短一年時間。看到這裡,大家大致會明白,這個剛踏入產業界門檻的“新人”並非“一夜成名”,而是基於十多年的技術積累,積攢了 200 多項技術專利後的厚積薄發。

回顧了讓可重構計算架構成為萬眾矚目焦點的背後大佬之後,我們回過頭來看看,這“可重構計算架構”究竟是什麼。

據第一代可重構計算架構的締造者魏少軍解釋,CGRA(Coarse-grained Reconfigurable Architecture)是一款新型的可重構計算架構,而可重構芯片不屬於 CPU、GPU、FPGA 或 ASIC,它是一種全新類別的芯片。

因為其特點是軟件硬件都可以編程、混合粒度、芯片的硬件功能隨軟件的變化而變化,應用改變軟件、軟件再改變硬件,所以無論是在國內還是國外,可重構芯片很多時候被誤解成 FPGA。

但它的技術原理與前者並不相同。

十年磨一剑,可重构计算架构将引领未来芯片市场

與 CPU、GPU、FPGA 和 ASIC 相比,CGRA 最大的優勢在於,一是沒有傳統指令驅動的計算架構取指和譯碼操作的延時和能耗開銷,二是在計算過程中以接近“專用電路”的方式執行,因此平均計算能效分別是前三者的 1000 倍以上、100~1000 倍、100 倍以上,相比 NPU 也有 10 倍以上的性能提升。另外,由於 CGRA 基於配置方式執行,執行效率與 ASIC 相當,但是靈活性遠遠好於 ASIC。更重要的是,CGRA 架構算力可以彈性擴展,適用於從雲端到邊緣端對高能效和靈活性有綜合要求的場景。

集眾多優勢與一身,可重構計算芯片成為即將到來的 5G 時代下終端設備的最佳候選之一,可重構架構可以提升 AI 芯片的能效比,在保證 AI 計算效率和精度前提下降低功耗。而基於可重構計算架構的軟件定義芯片使得硬件架構功能隨軟件的變化而變化,實現更靈活的芯片設計,同時也具備處理器的通用性和 ASIC 的高性能和低能耗,被一些專家視為 AI 通用芯片的方向之一。

你對可重構計算架構感到好奇嗎?

這個或將成為未來芯片市場主流的架構設計究竟有何非同一般之處?為跟上技術潮流,你一定不會想要錯過這次機會:清微智能 CTO 歐陽鵬將親臨本次免費公開課直播間,面對面詳解可重構計算架構,對這個話題感興趣的童鞋可實時提出自己的疑問,歐陽鵬博士將在直播間與觀眾互動並答疑。

十年磨一剑,可重构计算架构将引领未来芯片市场
  • 課程大綱:

1、芯片產業背景分析、發展趨勢及未來業界應對變化的方法

2、可重構計算技術的技術實現原理、優勢與價值

3、可重構計算芯片如何執行不同算法或應用的計算

4、開發者與技術人員需要掌握的專業知識與開發工具推薦

  • 內容介紹:

可重構計算是一種可根據不同的應用或算法靈活重構硬件資源的新型芯片架構技術,既能在極低功耗下實現高性能計算,也能無縫銜接各類智能算法,具有極強的通用性。CGRA 是完全中國自主知識產權的原創技術,目前中國已有基於該架構的產品量產。CGRA 被《國際半導體技術路線圖》評為最具前景的未來計算架構,英特爾、英偉達等企業也從去年開始佈局相關芯片業務。

本次課程涉及可重構計算的架構和配置機制,可重構計算芯片如何可以根據算法和應用的不同配置硬件資源來執行不同的計算?在實際應用中,可重構計算如何做到高能效和通用性兼備?

  • 課程適合人群以及聽眾收益

適合人群:芯片技術人員,AI 開發者等

學習收穫:對芯片技術發展方向有新的認識,對於芯片新型架構有所瞭解。

  • 講師介紹:

歐陽鵬,清微智能 CTO,清華大學微電子研究所博士。TCAS-I, TCAS-II, TCSVT 等期刊審稿人。十餘年算法和計算架構研究設計經驗,是可重構架構的重要參與人。先後負責多款芯片的設計流片,包括面向計算機視覺的 Lasa 芯片,面向人工智能應用中物體的 thinker 系列芯片。

在 JSSC,TC, TCAD,TCAS I 等期刊發表學術論文五十餘篇,申請專利二十餘項。受邀出席DAC,VLSI,CICC,DATE,FCCM,ICPR,WACV 等多個國際頂級會議。參與國家 863,國家核高基,清華-帝國理工國際研究,清華-紫光橫向等重大項目研發,獲得“教育部科技成果鑑定完成者認證”、2017 ISLPED design contest finalist 、DAC2019 Low-Power Object Detection Challenge亞軍等榮譽。

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今晚 9 點 公開課

Python系列課之:多繼承、super、MRO算法

課程大綱:

1. super的基本用法

2. Python多繼承

3. MRO算法原理與實戰

瞭解Python多繼承原理、super的原理,以及MRO的規則。


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