盖世汽车讯 据外媒报道，汽车零部件供应商爱信（Aisin）与日本东北大学（Tohoku University）合作，开发出了一款号称全球首个采用16纳米工艺的AI系统集成芯片（SoC）。

图片来源：爱信

该芯片采用自旋转移矩磁阻随机存取存储器（STT-MRAM）技术，无需依赖外部DRAM或固态硬盘来存储模型。这款边缘AI芯片将操作系统和AI模型均集成在芯片内部，上电后仅需65.7毫秒即可完成启动，且在执行目标检测任务时，能耗仅为常规水平的五十分之一。

随着人工智能技术在汽车、机器人及其他边缘设备中的广泛应用，模型数据在处理器与外部存储器之间的频繁传输，往往会拖慢处理速度并延长启动时间。由于STT-MRAM具备断电后仍能保存数据的特性，该SoC能够直接从紧邻处理器的存储单元中读取权重参数和启动数据。

该设计的核心在于采用了16纳米FinFET工艺，并集成了双核Arm Cortex-A53 CPU和Arm Mali-G31 GPU。通过将模型权重和操作系统存储在片上非易失性存储器中，该芯片从上电到内核启动仅需65.7毫秒；据开发人员称，这一速度比采用外部存储器的方式快了38倍。该设备已成功演示了在片上完全运行Tiny YOLOv3目标检测算法的能力。

根据日本东北大学相关公告，该团队开发了一种混合乘法架构，结合了8位和16位运算，以适应有限的片上存储空间。通过采用采用8位与16位混合乘法架构的方案，该芯片将Tiny YOLOv3的权重数据量削减了53%，降至9.36MB；在此过程中，检测精度仅从0.325微降至0.316。通过在4×4数据块（tile）内实现权重共享，进一步减少了数据搬运，使AI处理耗时从594.6毫秒缩短至58.5毫秒。

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在整个系统层面，该芯片的运行速度提升了25.2倍，且每帧功耗仅为50.7毫焦（mJ）。该技术的主要应用目标包括汽车，以及机器人、工业机械和各类需要即时启动与低功耗运行的传感设备。

目前，研发团队正计划进一步提升存储容量和计算性能。