美国新创公司 Eta Compute 在去年夏天的 Hot Chips 大会上展示了一款采用非同步(asynchronous)技术的超低功耗微控制器,该公司的最新进展是发表了一款号称业界首创的神经形态(neuromorphic)平台。

 
Eta Compute 共同创办人暨行销副总裁 Paul Washkewicz 在该公司于上周发表其采用台积电(TSMC) 55 纳米 ULP 制程的最新系统单芯片(SoC)时表示,该芯片是「为移动与边缘设备提供以神经形态运算为基础之机器智能」的理想平台。
 
等一下…Eta Compute 去年在 Hot Chips 大会上发表的 0.25V 物联网(IoT)芯片,什么时候变成「神经形态运算」引擎了?这家公司的策略调整了吗?对此 Washkewicz 解释,Eta 是在「客户开始告诉我们,他们在边缘需要更多一点的智能」时,朝着「机器智能」(machine intelligence)这条路展开冒险。
 
Eta 的神经形态运算方案包括两大主轴,一是事件导向(event-driven)、无时脉延迟迟钝非同步逻辑(delay insensitive asynchronous logic,DIAL)架构硬件,另一个是该公司的棘波神经网络(spiking neural network)软件;DIAL 架构是利用一种创新交握(handshake)方法唤醒以非常低之功耗水准闲置中的电路,系统能迅速开启设备,无须同步电路通常需要的设定与等待时间。
 
这家新创公司添加了更多智能的策略路线修正,有部份是因为在去年秋天延揽了原隶属英特尔(Intel)实验室、任职资深首席工程师暨科学长的 Nara Srinivasa;去年 9 月 Srinivasa 仍在英特尔时,他的老东家发表了一款神经形态人工智能测试芯片 Loihi,表示该测试芯片是模拟人类大脑功能,会吸收从周遭环境取得的资料。
 
现在 Eta Compute 担任技术长的 Srinivasa 在一份声明中表示:「我们专利的事件导向处理器架构 DIAL,结合了我们支援全客制化的神经形态演算法;」他进一步指出:「这将是一系列颠覆性、广泛之新应用的基础,能将机器智能导入网络边缘。」
 
电脑模仿人类大脑并非全新概念,不过英特尔的 Loihi 人工智能芯片与 Eta Comupt 的 IP 不该混为一谈,因为后者所提供的技术并不完全相同;Washkewicz 解释,Eta 的目标是结合非同步、无时脉、事件导向 DIAL 硬件架构,与 Srinivasa 和他的团队所开发、以棘波神经模型为基础的演算法。
 
市场研究机构 Linley Group 首席分析师 Linley Gwennap 对此抱持怀疑态度,他表示他还未与 Eta 交流过,但对该公司的讯息宣布感到困惑:「神经形态运算是指利用 IC 来模仿大脑结构,典型的神经形态系统会配备人造神经元,能共同组合成特定类型的神经网络;这种运算方法自然与包括 Cortex-M3 在内的传统冯诺曼(Von Neumann)架构 CPU 完全不同。」
 
因此 Gwennap 猜测,Eta Compute 实际上是要发表一款「非常低功耗的 Cortex-M3 处理器核心设计,以及其他一些非常低功耗的 IP 核心;」毕竟「我们确实看到了远端物联网感测器以及特定可穿戴式设计对低功耗处理器的需求,这是一个在今天规模还很小的市场,但随着物联网越来越普及,可能会变得相当可观。」
 
Eta 最新的 55 纳米 IP 组合,包括 Arm Cortex-M3 处理器核心、恩智浦(NXP)开发的 CoolFlux 数位讯号处理器(DSP)、12 位元 SAR 类比数位转换器(ADC),经过最佳化的电源管理参考电压,可提供高效率的电压调节并支援低功耗类比区块。
 
Washkewicz 在接受 EE Times 采访时表示,Eta Compute 的非同步 Cortex-M3 嵌入式处理器,在 65MHz 频率下运作时功耗仅 2mW (milliwatts);此外该公司添加 NXP 的 DSP 到 IP 组合中,是因为机器智能需要特定的讯号处理,而 CoolFlux 是非常低功耗、非同步 DSP。
 
现阶段 Eta Compute 不能为授权客户提供完全成熟的软件开发环境,不过 Washkewicz 指出:「我们正藉由在 Arm 处理器核心中将 AI 引擎硬线化(hardwiring),遵循几乎类 ASIC 的模型;」在此同时,训练则是由 Eta Compute 内部的软件开发团队来完成。
 
Eta Compute 已经准备好提供新的 IP 平台样品,Washkewicz 透露该公司已经有几家重要客户,正在寻求将其 IP 整合到他们的芯片之方法;那些芯片的应用涵盖语音辨识、感测器融合、穿戴式设备、心律监测、影像(包括脸部辨识)等等。
 
在被问到其他潜在的授权客户时,Washkewicz 则表示:「我们能协助每一个 Arm 微控制器的使用者寻求智能功能上的进展;」此外他也指出,ASIC 供应商、还有中国的无晶圆厂 IC 设计业者都是他们看好的目标客户。