從2022年5月份正式出貨，到目前客戶基于WTM2101芯片大概有10個產(chǎn)品已經(jīng)完成，合作的客戶主要為對算力、功耗、應(yīng)用多元化有較高要求的各類智能可穿戴設(shè)備廠商。進入市場近1年，知存科技在TWS耳機、VR頭顯、智能手表等客戶產(chǎn)品中出貨量已經(jīng)接近百萬顆。 

存算一體作為一種新型架構(gòu)算力，可以有效解決傳統(tǒng)馮·諾依曼架構(gòu)下的“存儲墻”、“功耗墻”的問題，有望成為數(shù)字經(jīng)濟時代的先進生產(chǎn)力之一。

最近，芯八哥“走進產(chǎn)業(yè)鏈”欄目記者采訪了國內(nèi)存算一體的領(lǐng)先企業(yè)—知存科技創(chuàng)始人兼CEO王紹迪。探討在后摩爾時代AI芯片快速發(fā)展的背景下，當(dāng)前知存科技企業(yè)的發(fā)展情況以及對行業(yè)未來發(fā)展的展望。

 

存算一體產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)軍者，不到一年出貨量就已經(jīng)接近百萬顆

據(jù)了解，知存科技成立于2017年，專注存算一體芯片領(lǐng)域，是存算一體產(chǎn)業(yè)化的開拓者和領(lǐng)軍者。

早在2012年，公司創(chuàng)始團隊就開始探索基于NOR Flash的存算一體芯片技術(shù)。經(jīng)過在實驗室長達4年的研究，公司CTO郭昕婕?xì)v經(jīng)6次流片，首次攻下了浮柵存算一體深度學(xué)習(xí)芯片技術(shù)，做出了國際上首個浮柵存算一體深度學(xué)習(xí)芯片，證明了存算一體技術(shù)可以用在深度學(xué)習(xí)中。

2017年，存算一體技術(shù)開始在業(yè)內(nèi)興起，國際上大的半導(dǎo)體設(shè)計、設(shè)備和生產(chǎn)公司都開始投資這個技術(shù)路線。王紹迪意識到了存算一體技術(shù)即將開啟屬于它的時代，便提前結(jié)束博士后的研究工作回國創(chuàng)業(yè)，以實現(xiàn)存算一體技術(shù)的商業(yè)化。

經(jīng)過長達2年多的研發(fā)，知存科技基于NOR Flash的存算一體芯片技術(shù)，在2020年推出了公司首款智能語音芯片WTM1001。

WTM1001為國際上首個存算一體架構(gòu)芯片產(chǎn)品。該芯片運行功耗為300μA，算力是市場上同類芯片的20倍，可直接存儲和運行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，運算過程無數(shù)據(jù)搬運，效率和傳統(tǒng)架構(gòu)的人工智能芯片相比提高了近50倍，可廣泛應(yīng)用于可穿戴設(shè)備和智能終端設(shè)備等低功耗AIoT場景中。

王紹迪介紹道。

第一代產(chǎn)品讓知存科技跑通了存內(nèi)計算芯片的量產(chǎn)過程，實現(xiàn)了從學(xué)術(shù)研究向商業(yè)應(yīng)用落地的突破。

憑借著第一代產(chǎn)品的經(jīng)驗，公司團隊馬不停蹄的著手第二代產(chǎn)品的研發(fā)。2022年1月，知存科技宣布存算一體SoC芯片WTM2101正式量產(chǎn)，并于3月成功推向市場。

作為國際首個存算一體的SoC芯片，WTM2101基于存算一體技術(shù)，采用極小封裝尺寸，可實現(xiàn)微安級別下上百條語音命令詞識別，并且能夠以超低功耗實現(xiàn)NN聲音降噪算法、健康監(jiān)測與動作識別算法，典型應(yīng)用場景下工作功耗均在微瓦級別。此外，該芯片可使用sub-mW級功耗完成大規(guī)模深度學(xué)習(xí)運算，可覆蓋語音識別、語音增強、健康監(jiān)測、環(huán)境識別、遠場喚醒、運動識別、視覺識別及事件檢測多個應(yīng)用場景。

知存科技WTM2101存算一體SoC芯片

資料來源：知存科技

WTM2101芯片兼具超低功耗與高算力，相對于NPU、DSP、MCU計算平臺，WTM2101的AI算力提高了10-200倍，功耗僅在5uA到3mA之間。尤其針對Gops以上的算力，例如TWS、對講機、助聽器等需要用到人聲增強、降噪、抗嘯叫算法時產(chǎn)生的算力，基于存內(nèi)計算技術(shù)的WTM2101芯片更能發(fā)揮優(yōu)勢。

王紹迪補充道，此外，WTM2101芯片是一個可開發(fā)的通用芯片，采用2.6x3.2mm2極小封裝，內(nèi)部包括1.8M的存算一體NPU、CPU、加速器組、RAM等，即便是常規(guī)非AI的算法都可以跑得游刃有余，這些優(yōu)勢使得WTM2101能夠更好的滿足市場需求，并且快速實現(xiàn)在市場的推廣。

從2022年5月份正式出貨，到目前客戶基于WTM2101芯片大概有10個產(chǎn)品已經(jīng)完成，合作的客戶主要為對算力、功耗、應(yīng)用多元化有較高要求的各類智能可穿戴設(shè)備廠商。進入市場未1年，知存科技在TWS耳機、VR頭顯、智能手表等客戶產(chǎn)品中出貨量已經(jīng)接近百萬顆。

知存科技WTM2101存算一體SoC芯片主要產(chǎn)品特點

資料來源：知存科技

值得一提的是，除了芯片外，知存科技還能為客戶提供豐富的軟件工具，能夠幫助更多的開發(fā)者基于WTM2101開發(fā)出成熟方案。不僅如此，WTM2101還提供智能語音和健康類的智能算法并持續(xù)升級，以始終保持業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的效果。

繼WTM2101芯片量產(chǎn)后，公司針對物體識別、分類檢測、以及視頻增強等更高性能的場景又開發(fā)了WTM8系列芯片，以適應(yīng)于各種高能效復(fù)雜邊緣計算場景的需求。

王紹迪表示，WTM8系列覆蓋2D（1080P-8K）與3D視頻處理場景，具備高算力、低功耗、高能效、低成本的核心優(yōu)勢，在算力上可以達到幾十Tops，相對第二代芯片產(chǎn)品有600倍的算力提升。據(jù)其透露，目前該產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過流片驗證，預(yù)計在2023年將投入市場。

 

存內(nèi)計算芯片在AI端側(cè)大有作為，在國內(nèi)完備產(chǎn)業(yè)鏈的加持下出貨量將實現(xiàn)千萬級的跨越

業(yè)內(nèi)周知，現(xiàn)代計算機普遍采用馮-諾伊曼架構(gòu)，存儲器與計算器分離。在進行運算時，原始數(shù)據(jù)需要從存儲器傳輸?shù)接嬎闫鳎嬎闫魍瓿捎嬎愫螅賹⒔Y(jié)果數(shù)據(jù)返回到存儲器，這就導(dǎo)致了計算能效低、速度慢、功耗高等問題。

存算一體作為一種新的計算架構(gòu)，核心是將存儲與計算完全融合，有效克服了馮·諾依曼架構(gòu)瓶頸，并結(jié)合后摩爾時代先進封裝、新型存儲器件等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)計算能效的數(shù)量級提升，已成為目前存算一體技術(shù)的攻關(guān)的重點。

而在終端方面，據(jù)IDC預(yù)測，2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)將超過400億臺，產(chǎn)生數(shù)據(jù)量接近80ZB，在智慧城市、智能家居、自動駕駛等諸多場景中超過一半的數(shù)據(jù)需要依賴終端本地處理，單設(shè)備的AI算力需求約在0.1~64TOPS之間。

憑借在功耗、計算效率等方面具有的明顯優(yōu)勢，存內(nèi)計算芯片能在單位面積下提供更高的算力、更低的功耗，進而延長設(shè)備工作時間，在端側(cè)具有廣闊的應(yīng)用前景，可適用于家庭網(wǎng)關(guān)、工業(yè)網(wǎng)關(guān)、攝像頭、可穿戴設(shè)備等對運行時間、功耗、便攜性等有較高要求的場景。

創(chuàng)業(yè)要成功對市場的判斷占決定因素。公司剛起步時，當(dāng)時大的市場聲音是AI不需要端側(cè)，只需要云端就夠了。但我們覺得肯定有端側(cè)市場，因為我們知道技術(shù)能帶來什么，知道上下游配套的東西能不能實現(xiàn)，實現(xiàn)之后能給產(chǎn)品帶來什么樣的提升。因此在做了充分考量分析后，我們從創(chuàng)業(yè)初始就決定從市場最不看好的端側(cè)芯片切入，穩(wěn)扎穩(wěn)打、逐步布局云邊端，并且這一定位一直延續(xù)到現(xiàn)在。

王紹迪說道，在這一領(lǐng)域，我們是存內(nèi)計算市場上最早的開拓者和引領(lǐng)者，并且在產(chǎn)品和生態(tài)上已經(jīng)形成了非常強的競爭力。未來，我們將進一步完善芯片架構(gòu)的通用及穩(wěn)定性，并且不斷優(yōu)化對軟硬件的協(xié)同能力，以強化公司的競爭優(yōu)勢。

知存科技存內(nèi)計算產(chǎn)品規(guī)劃

資料來源：知存科技

作為一種較新的芯片設(shè)計方法，存算一體在走向商業(yè)應(yīng)用落地的過程中，同樣存在眾多困難與挑戰(zhàn)。

對于此，王紹迪指出：從0到1的商業(yè)化落地過程中，存算一體芯片從器件研發(fā)及制造、電路設(shè)計、芯片架構(gòu)、EDA工具鏈到軟件算法生態(tài)等諸多方面都沒有成熟經(jīng)驗可參考。在量產(chǎn)過程中，穩(wěn)定性、工藝偏差等方面都需要團隊慢慢摸索，我們在這過程中也是踩過了很多坑，走過了很多彎路，最終才在該領(lǐng)域有所突破。不過，這些經(jīng)驗也幫助知存科技建立了扎實深厚的技術(shù)壁壘與先發(fā)優(yōu)勢。

為了加快發(fā)展的步伐，進一步加大競爭優(yōu)勢，近年來知存科技在半導(dǎo)體一級市場上異常活躍。就在前幾天，知存科技又傳來好消息，公司宣布成功獲得了2億元的B2輪融資，以加速存算一體芯片的商業(yè)化進程。

截至目前，公司已經(jīng)累計完成了金額達8億元的多輪融資，主要投資人包含中芯聚源、訊飛創(chuàng)投、哈勃投資、天堂硅谷、深創(chuàng)投、國投創(chuàng)業(yè)等知名機構(gòu)。

有了這些知名機構(gòu)的信任與加持，知存科技在2022年不僅實現(xiàn)了存內(nèi)計算芯片的量產(chǎn)，更經(jīng)受住了市場檢驗，幫助十余家客戶基于WTM2101開發(fā)并實現(xiàn)了功能創(chuàng)新升級。

王紹迪表示，未來，公司將繼續(xù)投入存內(nèi)計算芯片研發(fā)迭代和市場應(yīng)用拓展，出貨量和市場同步拓展，向10倍增長進發(fā)，用存內(nèi)計算技術(shù)突破算力瓶頸，為AI落地持續(xù)賦能。

知存科技作為國內(nèi)領(lǐng)先并且較早實現(xiàn)存算一體商業(yè)化落地的公司，在圍繞WTM序列進行產(chǎn)品迭代的同時，公司也在進一步豐富軟件、工具鏈，以搭建存算一體的良好生態(tài)。相信在完成0-1的驗證期后，隨著今年主力產(chǎn)品的逐步放量與新產(chǎn)品的陸續(xù)投入市場，預(yù)計公司將駛?cè)氚l(fā)展的快車道。