在第21届高交会上，寒武纪正式发布边缘AI系列产品思元220（MLU220）芯片及M.2加速卡产品。思元220标志寒武纪在云、边、端实现了全方位、立体式的覆盖，对寒武纪在AI边缘计算市场的愿景，公司副总裁刘道福在现场做了解读。
寒武纪副总裁刘道福
为什么边缘侧越来越重要？
刘道福表示，随着5G时代的到来，边缘计算越来越受到关注，数据在本地（比如网关等）进行汇集、处理，相比数据中心或者说云计算，边缘计算具有几点优势和互补性，包括：第一，大幅降低传输成本，尤其是针对电力、能源、工业等网络条件并不好，或通讯基础设施改造成本很高的地方，边缘的数据通过边缘决策，或者仅将部分关键有效信息传回云端集中处理，都可以大幅降低传输成本。第二，可大幅降低延时，边缘计算往往具有实时性要求，所以要进行实时决断，在这方面要胜过云计算。第三是保护数据隐私和安全，由于不接触大数据和云计算，所以可确保原始数据的绝对安全性，减少数据泄漏。
刘道福强调道，人工智能在边缘计算中处于非常核心的地位，这是由于边缘计算需要处理传感器的数据，而传感器的数据种类往往是非结构化的，比如视频，图像和语音，很难直接用于控制和决策，因此需要边缘人工智能计算将非结构化的数据结构化，从而用于控制和决策。
边缘AI芯片思元220横空出世
对于边缘人工智能计算市场和特点，寒武纪非常重视，也为此专门设计了针对边缘人工智能计算的芯片，这就是思元220，采用了寒武纪最新一代处理器架构，实现了高性能和低功耗的统一。思元220的功耗仅10W，性能最大可达到16 TOPS@8位定点，以及32TOPS@4位定点。刘道福强调，思元220之所以瞄准8-30T计算市场，是因为这一范围内的市场产品并不多，目前AI产品主要集中在1-4TOPS的终端侧或者上百TOPS的云端，边缘侧结合低功耗与高性能的产品难以开发。
刘道福表示，新一代寒武纪人工智能处理器架构，共有六大方面的提升与优化：
首先，是单核性能提升，通过重新设计运算电路、运算指令的能效大幅提升，单核算力提升8倍；
第二，增加了数据压缩和解压缩指令，大幅节省内存容量和访存带宽；
第三，指令集扩展近百条，功能更强大更灵活；
第四，增加int4和int16的运算指令，可根据需求灵活选择，在高性能的场景使用更高性能的int4，在高精度的场景可使用更高精度的int16；
第五，增加了共享的软件可管理的共享缓存，可以软件直接控制在处理器核之间进行通讯，从而大大优化多核性能；
第六，为了方便处理复杂数据，增加了灵活的转置等指令，可以支持各种复杂的数据预处理。
思元220集成了4核ARM A55，主频为1.5GHZ，采用LPDDR4X的内存接口。外设方面包括PCIe3.0 1X4 or 2X2, SDIO3.0, eMMC 5.1, 双千兆以太网口,以及包括I2C, UART, SPI, GPIOs, PWM等通用接口。
思元220采用台积电16nm工艺，FCCSP的封装，尺寸仅仅15mmx15mm。
性能详细指标
U盘加速棒诞生
刘道福表示，思元220首先会以加速卡的形式推广，尺寸为2.2*8cm，只有一个U盘大小，系统功耗为8W，售价为1999。
内置思元220的加速卡
加速卡采用标准m2接口，可快速集成到边缘设备中，目标应用包括：电力（无人巡检，管廊机器人），工厂（缺陷检测），金融（表单OCR，保险智能定损），交通（各种交通轨道的异物检测），教育（智慧教室，智慧老师，通过人工智能数字化分析学生学习效果，方给老师教学方案提供知道），物流（无人物流车，站点用于检测暴力分拣），医疗（各种传感数据检测和诊断），零售（VIP识别，生鲜管理，购物识别，无感支付）。
除了加速卡方便用户开发之外，寒武纪也在软件方面重视，推出了丰富的软件生态，方便开发者使用。
刘道福指出，寒武纪的云端、终端及边缘芯片都采用了统一的处理器架构和指令集，以及统一的软件栈，这就意味着三大领域可以共享生态，共同促进。云端提供了完整的开发、调试和优化工具，开发出来的软件也可以方便快速的部署到终端和边缘，解决终端和边缘开发调试难题。同时，终端和边缘通过积累客户和开发者，还会反哺云端生态，实现云、边、端的繁荣。
如今，寒武纪的软件栈已经在云端进行了两代产品的迭代，早已实现了商业落地。
“为了支撑更多边缘ai应用场景的落地，我们提供了具有竞争力的价格，为得就是真正助力普惠AI，加速更多行业的人工智能落地。”刘道福说。
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