在AIoT時代,如何因應使用情境需求,快速開發特製化AI單晶片,對於IC設計業者來說是痛點,對此,台灣RISC-V聯盟(RISC-V Taiwan Alliance,RVTA)副會長,同時也是晶心科技總經理林志明,在21日於2019日本嵌入式&物聯網技術大展(ET & IoT Technology 2019)的專題演講當中,說明在RISC-V開放架構生態系當中,已經擁有超過350家會員,所需軟硬體開發工具完整,並且IC設計業者可依照使用情境需求增加擴充指令集,開發具備專用領域架構(Domain Specific Architecture,DSA)晶片,加速與AI相關資料運算效率,對於開發少量多樣特製化AI晶片需求來說,可說是十分方便,非常適合日本業者投入,而且透過與RISC-V聯盟以及台灣半導體產業合作,能降低IC設計開發所需時間與成本,進而提升晶片開發效率。


 
RISC-V聯盟擁有超過350家會員 中下游軟硬體業者完整
林志明表示,RISC-V聯盟迄今已經擁有超過350家會員,涵蓋上中下游業者,包括半導體IP、IP設計服務、晶片代工服務、IC設計軟體工具、嵌入式系統軟體、雲端服務、顧問分析諮詢,以及多家商用領域晶片供應商(如NVIDIA、高通、聯發科、WD、Micron、三星、比特大陸、IBM、Hitachi等),並且擁有多類任務團體(Task Group,TG),協助定義各類領域運作架構與標準。對於IC設計業者來說,RISC-V聯盟可說是非常完整的開放架構生態系。

林志明指出,由於RISC-V能依照需求增加專用領域指令集,並且有任務團體協助統一語言指令標準,對於開發特定領域IC來說可說是十分方便。以開發AI晶片來說,透過與聯盟成員的合作,不僅可使用AI專屬指令集,並且能直接在晶片內置入卷積神經網路(Convolutional Neural Network,CNN)之類的AI運算指令硬體運算功能,進而開發2D/3D影像辨識、語音辨識、影像壓縮等應用,並且能與AI應用編譯器串接,讓AIoT應用能透過晶片進行加速,並降低AIoT應用設備建置成本。

RISC-V開放架構適合開發AI晶片 可適用開發各類AI邊緣運算晶片
對於開發AI晶片來說,RISC-V開放架構可說是最適合的生態系,以晶心科技自己合作經驗來說,IC設計業者只要在晶片當中採用RISC-V標準架構與晶心基本擴充指令集,再透過Andes Custom Extension(ACE)功能,增加自己專用的加速運算指令集,就可以完成AI晶片所需指令集的基礎開發,剩下就是如何透過AI應用編譯器設計出應用程式,執行相關AI運算需求。

林志明表示,很多智慧應用領域都需要有AI晶片加速執行效率,包括健康照護、金融科技、智慧商業、智慧教育等等。在5G時代,由於資料數量快速增加,資訊傳輸速度越來越快,若是透過AI邊緣運算(Edge AI),不僅能進行影像資料即時辨識,並將辨識結果傳回雲端,可大幅縮短資料傳輸量,並提高智慧應用服務處理效率。

以晶心科技最新推出,世界第一顆內建RISC-V P-Ext擴充指令的D25F DSP加速晶片為例,就可以加速各種不同DSP指令運算,而且也能有效提升與AI相關的影像分類、人臉辨識、語音辨識等功能的執行效率,而且提升效率是從3倍到10倍不等,可說是差異非常大。



台灣半導體產業+台灣RISC-V聯盟 能提供完整AI晶片開發服務
在專題演講當中,林志明副會長除了介紹台灣半導體產業AI晶片設計代工開發能量,也同步介紹台灣RISC-V聯盟(RISC-V Taiwan Alliance,RVTA)給與會日本專業人士,並表示,透過台灣半導體產業與台灣RISC-V聯盟合作,可以提供完整RISC-V晶片開發服務,可加速日本業者在AI晶片開發效率。台灣RISC-V聯盟(RVTA)網址為http://www.twiota.org/RISC-V/。

展覽名稱:2019日本嵌入式&物聯網技術大展
展覽時間:2019年11月20-22日
展覽地點:日本橫濱太平洋會展中心
展覽官方網址:http://www.jasa.or.jp/expo/
台灣展商與展品資訊:https://www.computex.biz/et2019/

補充說明:
RISC是精簡指令集(Reduced Instruction Set Computing)的縮寫,是中央處理器(CPU)一種設計架構,將電腦運算用指令數量減少,讓CPU架構在設計上能更為簡化。RISC-V發音念作risk-five,是一個基於精簡指令集(RISC)原則的開源指令集架構(ISA)。RISC-V原始專案2010年起源於加州大學柏克萊分校,代表第五代RISC ISA設計,並在2015年由柏克萊分校與各家企業合組成立RISC-V Foundation,作為RISC-V開放架構定義、管理與推廣的非營利性組織機構。