存储优先架构芯片将赋能边缘计算应用场景

在A股市场关于边缘计算的指数今年以来持续上涨；边缘计算正酝酿成为下一个芯片市场的爆发点。实际上科技行业早已洞察边缘计算发展大势，云计算服务商正紧锣密鼓对边缘计算建立平台、制定规范。芯片巨头紧急调整，推出了一系列芯片来应对边缘计算这一特殊环境。

边缘计算为何独具优势，它能为用户带来怎样的体验升级？如何更有效针对边缘计算场景，仅仅是传统芯片架构的改良？这一系列问题值得我们共同思考。

爆发式的各类海量数据对于以网络、云计算、数据中心为基础的架构并不友好，人们无法通过简单扩容数据中心的方式去承担如此庞大的设备量和数据量。以云计算数据中心为代表的运算形式需要在数据采集、数据传输、数据分析、返回、执行全部链条上耗费更多的时间，导致更大的延迟，这令需要实时演算的诸多场景变得极为不利。

万物互联另一个重要的特征就是IoT设备的多样性，多样的设备所产生数据的长度和方式也五花八门，云计算及其运算模型并不适合对这类简单、短小、甚至随机的数据进行快速处理分析，而边缘计算采用灵活的本地处理更加适应这种多变的数据形式，更能降低延迟，减少对带宽和云存储的浪费。所以想要解决实时性数据的计算分析，除了5G、云计算建设之外，也需要边缘计算来承担重要的数据分摊和协同作用。

边缘计算从根本上是一种分散式的运算架构，去中心化的特点使得边缘计算能够更接近数据源，拉近云与用户之间的距离，更好发挥实时性优势，避免云计算的网络延迟问题。同时边缘计算灵活部署、就近存储、就近处理的特性也带来安全性、隐私性的先天优势。作为边缘计算最典型的应用方式，语音识别如果能摆脱传统的语音识别-内容回传-云计算分析-结果返回全部路径，所带来的将会是一个快速响应无需等待的即时体验。

以智能家居环境为例，如今越来越多的家电都增加了语音控制的功能，让原本我们熟知的家电似乎展现出来一种所谓的“智能”感。然而当用户费劲周折将电器连接好了网络去真正体验语音控制功能的时候却发现，延迟、卡顿、识别率低下一系列问题接踵而至，智能电器的智能感荡然无存，反而有时显得有些智障。只有发展云计算的同时也重视边缘端，以边缘计算的思维研发全新的AI芯片产品、制定相关规则，才能让该本地处理的得到本地迅速处理，提高设备效率，改善智能体验。

传统的类CPU架构芯片通过提供存储带宽、集成新的计算单元等改进措施，通过不计成本和功耗的方式改良产品的性能，这使得产品本身的产品化路径加长，开发难度加大，同时成品应用范围相对狭窄。一旦出现数据量大规模激增，就容易导致“存储墙”等瓶颈问题，迫使芯片厂商不断通过“暴力提升”的方式改进性能，这从根本上是架构设计出现了问题。摩尔定律进入“红区”工艺升级困难的今天，架构针对具体场景的合理性显得尤为重要。

在芯片行业名不见经传后起之秀探境科技成功探索出了一条以存储优先架构（SFA）为核心的产品解决方案。探境科技所提出的存储优先架构的一大突破就是将存储作为调度核心，使数据在存储器之间传递的过程中就得到计算，这种简单快速有效的方式特别适合边缘计算场景来使用，在同等条件下相对于传统的类CPU架构，存储优先架构的芯片产品可将数据访问降低10-100倍！彻底解决传统类CPU架构运用于深度学习、边缘计算场景所面临的大量数据冲击带来的“存储墙”问题。

探境科技已基于存储优先架构研发出一系列针对边缘计算场景的高吞吐能力解决方案。边缘计算以及安防前端协处理器芯片专为典型场景开发，执行效率最大可达13T OPS，并可灵活采用1.6T OPS/3.2T OPS/13T OPS多种部署方式，而其能效比高达4T OPS/W，支持普通的USB2.0/USB3.0，支持LPDDR3/LPDDR4。自动驾驶芯片产品目前提供高达20-100T OPS的执行吞吐能力，巨大的执行效率意味着自动驾驶场景下可以接受多路摄像头信息，并将这些信息快速消化得到快速有效的反馈和执行。毕竟在飞驰的汽车里，实时响应的计算和反馈执行就意味着生命安全。

针对语音识别这个与我们日常息息相关的场景探境科技提供了包括语音唤醒芯片、命令词识别芯片、语义理解芯片、通用型降噪芯片。它们普遍具有识别距离远（达到5米以上）、反应时间短（最低小于0.1s）、多级电源管理功耗极低（最低待机功耗小于50μW，典型功耗小于1mW）、降噪能力突出等特点。可以被灵活广泛部署在常见的智能家居、智能家电、智能可穿戴、汽车导航等典型场景下，5m以上的识别距离意味着用户将有机会彻底摆脱“端着遥控器喊话”这一传统操作方式，实现极为高效灵活的边缘端设备语音识别控制功能。

由于AI芯片核心技术的共通性，开发团队可以针对不同使用场景从一个产品快速调节产品特性成为更适用新领域的新产品，而不需要彻头彻尾重新来一遍。相比较传统的类CPU架构芯片冗长的开发周期，这样的开发节奏是非常快速的，也体现了从理论到实际快速产品化的优势。未来探境科技有望依靠存储优先架构、内置高速SRAM、高效本地推力能力等一系列自主专利的NPU技术打造出更多细分领域产品，服务于改善生活，为边缘智能终端设备带来真正智能的大脑。