清微智能:全球第一家可重构计算商用公司

2021中国IC风云榜“年度最具成长潜力奖”征集现已启动！入围标准要求为营收500万-1亿元的未上市、未进入IPO辅导期的半导体行业优秀企业。评选将由中国半导体投资联盟129家会员单位及400多位半导体行业CEO共同担任评选评委。奖项的结果将在2021年1月份中国半导体投资联盟年会暨中国IC 风云榜颁奖典礼上揭晓。

本期候选企业：北京清微智能科技有限公司

“最具前景的未来计算架构”，《国际半导体技术路线图》对可重构计算架构不吝溢美之词。而能够获得如此高的评价，可重构计算架构自非“平平无奇”。

作为一种全新的芯片架构技术，可重构计算可根据算法和应用的不同灵活配置计算单元，实现“软件可编程、硬件能变换”的能力，在同等功耗下具有更强算力，兼具低成本、应用开发简便等优势。

随着AI时代的发展，更加期待新架构的出现，可重构架构基于以上优势，它在其中也得以大施拳脚，甚至业界有声音认为，可重构架构将是AI芯片的新风潮。而在这股风潮下，北京清微智能科技有限公司（以下简称“清微智能”）是其中重要的引领者。

引领者

虽然公司成立于2018 年，但其实“清微智能”远在此之前就烙上了“清华”的印记。据了解，其核心技术团队来自清华大学微电子所，从事芯片研发13年，兼具芯片、软件、算法和系统研发能力，曾获国家技术发明奖、中国专利金奖、ACM/IEEE ISLPED设计竞赛奖等多个奖项。

可重构计算是一种可根据不同的应用或算法灵活重构硬件资源的新型芯片架构技术，是完全中国自主知识产权的原创技术。基于可重构计算技术，清微智能于2019年6月量产智能语音芯片TX210，成为全球第一家可重构计算商用公司。短短一年之后，2020年7月清微智能再次量产全球首款多模态智能计算芯片TX510。

据清微智能创始人兼CEO王博介绍，基于可重构计算量产的两款针对语音和视觉两大场景的产品TX210和TX510，具有最显著的两个特点：一是芯片按需即时重构，具有高能效、低功耗的特点，类比同类芯片有3-5倍的能效比优势；二是适用多种场景应用，具有较强的通用性。目前已广泛应用至智能家居、智能家电、手机、金融支付、航天、安防及多种智能可穿戴设备。

当被问及具体的量产情况时，王博透露：“TX210于2019年7月量产，销售数百万颗。TX510今年7月量产，目前销售量为50万颗，明年上半年会有数百万颗出货。我们自己预计2021年下半年会是一个爆发期。”

据悉，TX210的客户主要集中在TWS耳机、智能家居、儿童手表等领域，TX510主要集中在金融支付，安防、智能家居等，让清微智能欣慰的是，“这几个适用场景与清微智能芯片设计之初的预期一致。”在理想与现实之间，清微智能没有“跑偏”。

清微智能重视以客户为出发点去设计产品，王博提到，从客户角度看，清微智能最看重的两个方面是芯片的低功耗跟灵活性。以智能门锁为例，应用清微智能TX510的产品具有几大特征：一是安全性高，可达到金融级安全标准，这一方面是基于芯片本身的性能，另一方面有赖于安防级人脸识别算法。芯片算力强，计算放在终端，同时也杜绝了隐私泄露等安全问题；二是响应快，免接触，启动时间100ms+，开锁时间小于1秒；三是待机功耗小于10uW，峰值功耗小于450mW，单次开门消耗电量仅有0.067mAH。另外，公司同时提供模组、算法和完备的SDK，高度简化智能门锁厂商的开发过程。

未来可期

眼前的成绩没有让清微智能停下脚步，相反，对于未来，清微智能有着清晰的规划。

王博提到，“短期内会继续沿着目前的两大领域继续往前推进，计划在明年推出2系列和5系列两到三款芯片。可重构计算每过一年半就会迭代优化一代，公司会在算力、能效比、软件、工具链几个方面做持续优化。”

“同时，可重构计算具有很强的扩展性，技术上也在积极布局云端市场，团队早在数年前就开始做技术预研和芯片验证，同样功耗下更高算力等多个实验指标，保证公司可快速进入服务器和云计算市场。”他补充到。

清微智能十分看好可重构计算的未来。王博提到，可重构计算由于硬件软件均可编程，这种创新设计，让可重构芯片表现出低功耗、高性能、安全性、灵活性、并行性、低成本等诸多优点，已经在学术界及产业界引起广泛重视，是公认的未来芯片架构方向。

因而，可重构计算也引得各国竞相争。美国明确表示，如果要在电子行业一直保持领导地位，核心关键技术就是可重构计算。韩国科学技术院（KAIST）、欧洲地区也都在布局跟进相关技术。

中国在这方面起步比较早，清华从2006年开始建立可重构实验室，南大紧随其后，在他们的努力下，也使得中国成为全球第一个将可重构计算真正商用的国家。

对于可重构计算，中国工程院许居衍院士曾如此呼吁：“建立可重构产学研联盟体系，组织数以万人队伍，其中企业数以千人，并且应筹集百亿级资金进行支持，同时建立与产业相关可重构计算研究平台，并且加设新的可重构计算课程。”

王博深以为然：“芯片是一个高度依赖生态的产业，除了清微，我们最希望的是有更多人加入进来，共同把这个技术做好。”

面对即将到来的AI大时代，可重构计算也将迎来属于自己的黄金时代。“百舸争流，奋楫者先”，作为最先发力者之一，清微智能的未来可期。
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