總部位于美國的 AI 芯片新創公司 Syntiant 宣布推出針對語音任務處理設計的低功耗神經網絡加速器 NDP100 與 NDP101，將用來檢測功率水準低于 200μw 的聲音模式，讓各種設備能具備語音控制功能。

新款芯片令人驚訝之處，是使用了數位技術。這家新創公司是在 2018 年首度亮相，介紹了一種利用內含數十萬個連結至 NOR 記憶體單元的乘加器（multiply-accumulate units）陣列，以類比技術處理深度學習任務的方法。其競爭對手 Rival Mythic 也是以類似的類比技術專攻影像和視頻應用；Syntiant 則表示將于 2020 年推出的下一代芯片也會鎖定這類應用。

記憶體處理器（processor-in-memory，PIM）架構一直被視為一種有趣但難以實現的方法，Rival Mythic 與 Syntiant 這兩家新創公司可能需要從 40 納米 NOR 移轉到 ReRAM 或 MRAM 陣列，以微縮至 28 納米制程設計。

新款芯片利用數位 MAC 陣列中的 SRAM 快取記憶體，省電的方式一部分是透過盡可能減少資料移動，還有降低精確度水準，支持 4 位權重（weights）、8 位啟動（activations） 。數位組件的推出，代表該公司意識到神經網絡剪枝的重要性與類比運算所帶來的挑戰。

Syntiant 宣稱其新型數位芯片比起一般 CPU 和 DSP，能節省一百倍的能耗，但并沒有提供相關量測數據；該公司表示，其數位芯片已經贏得助聽器、手機等產品的設計案，芯片樣品也已經在智能喇叭、家庭自動化設備和筆記本電腦中進行測試，而類比芯片仍在研發階段。

在 Syntiant 的新聞稿中，引述了摩托羅拉解決方案公司（Motorola Solutions）一位高階主管說法，表示新款數位芯片能使公共安全系統實現“新一代的邊緣運算應用”；還有一位英飛凌（Infineon ）高層主管表示，在沒有 DSP 或云端連接的情況下，單個 IM69D130 麥克風在處理近端和遠端音訊時效果良好。

Syntiant 表示，數位芯片將用于關鍵字識別（keyword spotting）、喚醒詞檢測（wake word detection）、喇叭識別、語音事件識別和感測器分析處理。此產品支援 63 個口語字詞，可透過編程識別聲音，如玻璃碎裂聲；此外可監控氣體感測器的數據，或運用被動紅外線數據進行人體偵測。

這間新創公司計畫在未來采用類比記憶體處理器取代新芯片的數位區塊（圖中的粉紅色部分），以節省更多電源，而不改變周圍的 IP 區塊（圖中的藍色部分）。

該公司將一個工具程序（utility）整合到 TensorFlow 架構中，以實現量化過程的自動化，并將深度學習模型嵌入芯片，目的在于支持往后的其他架構。Syntiant 執行長 Kurt Busch 表示：“我們提供能介接其他處理器的開發工具套件（SDK）以及訓練開發套件，給那些想要自行訓練模型的客戶，也能提供語音訓練服務且想要客制化關鍵字的客戶。”

NDP 100 尺寸為 1.4x1.8 mm，采用 12 球 WLBGA 封裝，可以置入空間受限的手機和助聽器中。NDP 101 采用 5×5mm QFN 封裝，可以從串行快閃記憶體啟動，具備 8 個 GPIO，可作為智能喇叭等大型系統中的主要系統單芯片。這兩款產品皆搭載具 112-KB RAM 記憶體的 Arm Cortex-M0 核心，已經開始出貨。
? ? ? ?責任編輯:pj