GreenWaves 发布 GAP9：50 mW 功耗实现 50 GOPS 的超低功耗 AI 加速器

伦敦——GreenWaves 宣布 GAP9，下一代超低功耗 AI 加速器，功耗较前代 GAP8 降低 5 倍，处理神经网络工作负载大 10 倍。芯片在 GlobalFoundries 22 nm FD-SOI 工艺加持下，总功耗仅 50 mW 交付高达 50 GOPS。

面向边缘 AI 推理，GAP9 擅长电池供电 IoT 传感器节点。GreenWaves 报告芯片可在 12 ms 内对 160×160 像素、通道缩放因子 0.25 的 MobileNet V1 推理，单帧每秒功耗 806 µW。

总部位于法国格勒诺布尔的 GreenWaves 选择 GlobalFoundries 22 nm FDX FD-SOI 工艺，在已高效架构基础上进一步压降功耗。

“GAP9 我们基于客户反馈优化 GAP8 架构，同时迁移市场领先半导体工艺，”GreenWaves 市场副总裁 Martin Croome 说。“我们利用 FD-SOI 的体偏置能力实现更低功耗。”

架构改进

GAP9 融入多项关键增强：

核心数量与分布：十个 RISC-V 核心驱动芯片。一核作结构控制器和低强度计算引擎，其余九核形成共享 L1 数据区的计算集群。最新核心充当任务组主控，编排内存移动、协调其余八核。
内存扩展：内部 RAM 三倍增至 1.6 MB，内存带宽提升至 L1 41.6 GB/s、L2 7.2 GB/s。
时钟频率：GAP8 175 MHz；GAP9 将运行于 400 MHz 附近，大幅提升性能。
电源状态创新：新状态含“打盹”模式，采集数据时功耗 <1 mW，通过低压差稳压器实现快速唤醒。将首指令时间缩至仅几微秒，大幅改善 GAP8 因 DC-DC 稳压器稳定导致的 ~700 µs 延迟。
跨精度浮点：十核均支持 IEEE 16/32 位浮点，额外 8/16 位格式含向量化。此灵活性降低需浮点运算算法的能量需求。
量化向量化：GAP9 引入向量化 4 位和 2 位运算，服务利用深度量化的应用。
音频接口：芯片新增双向多通道音频接口，拓展音频中心 IoT 部署效用。

GreenWaves GAP9 超低功耗 AI 芯片架构现采用 10 个 RISC-V 核心（图片：GreenWaves）

GAP9 计划 2021 年量产，早期样片预期 2020 年上半年。Croome 指出芯片较 GAP8 约 50% 价格溢价。尽管成本更高，公司预期两产品将服务不同细分市场。

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