可重构技术的芯片量产落地, 清微智能领跑全球

 2021年7月5日“Silicon 100”榜单公布，清微智能与长江存储、华大半导体、平头哥等20家中国半导体企业成功入选，清微智能也成为2021年新入围的9家中国企业之一。“Silicon 100” 榜单全名为“全球值得关注的新创半导体公司排行榜”,自2004以来一直在发布和更新的全球半导体新创公司名单，由全球电子行业媒体领导者EE Time（电子工程专辑）发布。

清微智能是一家技术驱动型公司,可重构计算芯片领导企业，核心技术指标领跑全球。在产品应用上，清微智能也是第一个将可重构芯片真正商用落地的企业,于2019年芯片开始量产,出货量接近千万。

什么是可重构智能芯片?

可重构智能芯片是基于可重构数据流/控制流计算架构的AI芯片类型，具有按需即时重构、高能效、低功耗、通用性特点。《国际半导体技术路线图》称可重构技术是最具前景的未来计算架构。美国国防部高级研究计划局从2017年开始，投入巨大精力支持“运行时快速重构”的硬件架构研究。而清华大学团队提出可重构计算概念时，比美国足足早了10年有余，且重构速度是美国国防局同类研究的十多倍。

清微智能AI芯片的核心技术可重构计算，源自清华可重构计算研究团队过去14年的积累。自2006年起，由清华大学魏少军教授、尹首一教授带队的清华可重构计算研究团队就在持续深入研究可重构计算技术，并基于这一技术设计出数款Thinker系列终端AI芯片。这是一种全新的芯片架构技术，兼具通用芯片灵活性与专用集成电路高效性的优点，能根据不同的算法和应用需求灵活配置硬件资源，从带来更高的有效算力和更低的功耗。

可重构芯片的量产

基于可重构技术的Thinker系列芯片设计方案一问世，便立即收获国际学术界的认可。当Thinker-I首次出现在2017 VLSI国际研讨会上时，外界评价它“突破了神经网络计算和访存瓶颈，实现了高能效多模态混合神经网络计算。”

2018年7月，创始人王博牵头在北京成立清微智能公司，由王博担任CEO，尹首一教授任首席科学家，清华大学博士欧阳鹏任CTO和Thinker芯片主架构师，将技术产品化。

针对终端产品的语音和视觉两大应用场景，清微智能已量产出货三款芯片产品：超低功耗的智能语音SoC芯片TX210，全球首款集成独立NPU的蓝牙SOC芯片TX231，已应用至多款TWS耳机、平板、手环及多种智能家居产品中；全球首款多模态智能计算芯片TX510，已落地于智能门锁、智能门禁、扫地机器人、车载DMS等多类场景，包括欧菲，舜宇、一诺等智能门锁，360等门禁、室内摄像头、室外摄像头产品，阿里的人脸识别支付产品，以及天银的航空产品扽。

而即将投片量产的图像芯片TX511，将采用分布式可重构处理核心，芯片性能将有数十倍的提升。因为采用同一套架构技术，清微智能每一代芯片产品都是在上一代产品基础上做完善，因此其研发成本也逐渐降低。

在第16届ACM/IEEE国际嵌入式系统会议ESWEEK上，清华微电子所魏少军、尹首一教授团队的论文《面向神经网络处理器的非规则网络结构高效调度技术》获得最佳论文奖。该成果填补了大规模、非规则神经网络编译映射技术空白，可大幅提升神经网络处理器的计算性能，降低访存开销。而这一成果已在清微智能的AI编译工具链中实现产品化。

未来，清微智能将持续发挥可重构技术软硬可编程优势，从云边端去覆盖更多的应用领域,为我国的芯片产业做出积极的影响。