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　　2月12日， 總部位于日本西南部福岡的TRIPLE-1, Inc.（簡(jiǎn)稱“TRIPLE-1”）宣布采用先進(jìn)的5納米工藝，開發(fā)深度學(xué)習(xí)AI處理器GOKU。

　　GOKU是一款深度學(xué)習(xí)AI處理器，采用了TSMC 7納米工藝KAMIKAZE研發(fā)過(guò)程中誕生的5納米工藝。該處理器使用了核心專業(yè)知識(shí)，包括在2017年2月啟動(dòng)的KAMIKAZE項(xiàng)目中開發(fā)的尖端工藝的設(shè)計(jì)能力、功耗優(yōu)化和增產(chǎn)技術(shù)。

　　此外，通過(guò)與研究機(jī)構(gòu)（與AI核心架構(gòu)相關(guān)）合作，20多年來(lái)一直參與ASIC開發(fā)的TRIPLE-1工程技術(shù)精英人員為該處理器設(shè)計(jì)了電路。第一階段的原型已經(jīng)完成，公司正在檢查其性能。為了在2021年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，公司將在2020年完成更加接近量產(chǎn)產(chǎn)品的原型。它將出售給世界各地的數(shù)據(jù)服務(wù)器設(shè)備和裝置生產(chǎn)商或深度學(xué)習(xí)中心，TRIPLE-1已開始與多家企業(yè)商討相關(guān)交易。

　　圖片：

　�。�*預(yù)期完成的產(chǎn)品圖用作說(shuō)明用途，可能與實(shí)際產(chǎn)品存在差異。）

　　- 開發(fā)背景

　　近年來(lái)，各企業(yè)紛紛進(jìn)入AI芯片市場(chǎng)，其中不僅包括大型IT公司，還包括中國(guó)快速發(fā)展的初創(chuàng)企業(yè)。隨著邊緣AI芯片開發(fā)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，深度學(xué)習(xí)AI處理器市場(chǎng)依然是由幾家大公司壟斷。目前市場(chǎng)上沒(méi)有比12納米工藝更小的量產(chǎn)芯片。

　　另一方面，到2030年，數(shù)據(jù)中心的用電量預(yù)計(jì)將超過(guò)全球總電量的10%。TRIPLE-1認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)AI處理器需要很強(qiáng)的“計(jì)算能力”來(lái)學(xué)習(xí)和處理大量的數(shù)據(jù)，而且從節(jié)能降耗和縮減成本的角度來(lái)說(shuō)，耗電量也大。

　　因此，TRIPLE-1推出了GOKU開發(fā)項(xiàng)目。GOKU是一款可實(shí)現(xiàn)超低功耗的深度學(xué)習(xí)AI處理器，采用了5納米工藝，及其獨(dú)特的低功耗/高性能技術(shù)和該尖端工藝的設(shè)計(jì)知識(shí)。

　　- GOKU，一款采用5納米工藝的AI處理器

　　特點(diǎn)：采用先進(jìn)5納米工藝，功率效率是傳統(tǒng)工藝的10倍

　　TRIPLE-1的目標(biāo)是與傳統(tǒng)產(chǎn)品（12納米工藝）相比，將功耗降低到1/10的等效性能，其特點(diǎn)是低壓操作，這是現(xiàn)有產(chǎn)品所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

• 工藝：5納米
• 功耗：100 W
• 峰值性能（半精度）：1 PFLOPS (1,000 TFLOPS)
• 電效率（半精度）：10 TFLOPS / W

　　特點(diǎn)：可連接多個(gè)計(jì)算單元

　　在人腦結(jié)構(gòu)中，突觸以一種復(fù)雜的方式連接神經(jīng)元，與此類似，大量的通信和極其復(fù)雜的核間通信對(duì)深度學(xué)習(xí)AI處理器來(lái)說(shuō)也非常重要。

　　利用GOKU獨(dú)特的電路設(shè)計(jì)技術(shù)，一塊大的裸片上盡可能布置很多小的運(yùn)算單元，大程度上保護(hù)運(yùn)算單元間的通信（互連）帶。這種設(shè)計(jì)非常接近人腦。

　　特點(diǎn)：部分模擬設(shè)計(jì)，優(yōu)化乘法器性能

　　該高功耗乘法器電路已經(jīng)過(guò)模擬設(shè)計(jì)。通過(guò)模擬（人工布局和布線）而不是數(shù)字（自動(dòng)布局和布線）設(shè)計(jì)，電路可以由人工精心設(shè)計(jì)，旨在將功耗降至最低。

　　- 5納米工藝挑戰(zhàn)。用于尖端工藝的獨(dú)特增產(chǎn)技術(shù)

　　隨著工藝的縮減，產(chǎn)量問(wèn)題變得更加復(fù)雜。在傳統(tǒng)工藝中，產(chǎn)量的主要決定因素是呆滯型故障和批次間的特性變化。然而，在高度先進(jìn)的工藝中，由單個(gè)晶片產(chǎn)生的芯片之間的特性差異和單個(gè)芯片內(nèi)的變化已成為主要問(wèn)題。這已成為與大規(guī)模生產(chǎn)的制造成本直接相關(guān)的嚴(yán)重問(wèn)題，人們普遍認(rèn)為，解決此問(wèn)題需要依賴負(fù)責(zé)半導(dǎo)體生產(chǎn)的晶圓代工廠（合同芯片制造公司）的制造技術(shù)的改進(jìn)。

　　考慮到這種情況，TRIPLE-1已成功實(shí)現(xiàn)獨(dú)特電路設(shè)計(jì)技術(shù)的商業(yè)化，該技術(shù)可降低高度先進(jìn)工藝中特性變化的影響，并提高有效產(chǎn)量。如此一來(lái)，公司不僅可以追求高性能，而且可以生產(chǎn)具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，其產(chǎn)品將在世界各地得到廣泛應(yīng)用。