TRIPLE-1採用全球頂尖的5納米工藝，開發深度學習AI處理器GOKU

By PR Newswire on 12 Feb 2020

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日本福岡2020年2月12日 /美通社/ -- 總部位於日本西南部福岡的TRIPLE-1, Inc.（簡稱"TRIPLE-1"）宣布採用全球最先進的5納米工藝，開發深度學習AI處理器GOKU。

圖標：https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M105925/202002056475/_prw_PI1im_ZR3VAL3t.png

- 概述

GOKU是一款深度學習AI處理器，採用了TSMC 7納米工藝KAMIKAZE研發過程中誕生的世界領先5納米工藝。該處理器使用了核心專業知識，包括在2017年2月啟動的KAMIKAZE項目中開發的尖端工藝的設計能力、功耗優化和增產技術。

此外，通過與研究機構（與AI核心架構相關）合作，20多年來一直參與ASIC開發的TRIPLE-1工程技術精英人員為該處理器設計了電路。第一階段的原型已經完成，公司正在檢查其性能。為了在2021年實現量產，公司將在2020年完成更加接近量產產品的原型。它將出售給世界各地的數據服務器設備和裝置生產商或深度學習中心，TRIPLE-1已開始與多家企業商討相關交易。

圖片：https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M105925/202002056475/_prw_PI2lg_aL0m486W.jpg

（*預期完成的產品圖用作說明用途，可能與實際產品存在差異。）

- 開發背景

近年來，各企業紛紛進入AI芯片市場，其中不僅包括大型IT公司，還包括中國快速發展的初創企業。隨著邊緣AI芯片開發競爭的加劇，深度學習AI處理器市場依然是由幾家大公司壟斷。目前市場上沒有比12納米工藝更小的量產芯片。

另一方面，到2030年，數據中心的用電量預計將超過全球總電量的10%。TRIPLE-1認為，深度學習AI處理器需要很強的「計算能力」來學習和處理大量的數據，而且從節能降耗和縮減成本的角度來說，耗電量也大。

因此，TRIPLE-1推出了GOKU開發項目。GOKU是一款可實現超低功耗的深度學習AI處理器，採用了全球頂尖的5納米工藝，及其獨特的低功耗/高性能技術和該尖端工藝的設計知識。

- GOKU，一款採用世界領先5納米工藝的AI處理器

特點：採用世界領先的先進5納米工藝，功率效率是傳統工藝的10倍

TRIPLE-1的目標是與傳統產品（12納米工藝）相比，將功耗降低到1/10的等效性能，其特點是低壓操作，這是現有產品所無法實現的。

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：可連接多個計算單元

在人腦結構中，突觸以一種複雜的方式連接神經元，與此類似，大量的通信和極其複雜的核間通信對深度學習AI處理器來說也非常重要。

利用GOKU獨特的電路設計技術，一塊大的裸片上盡可能佈置很多小的運算單元，最大程度上保護運算單元間的通信（互連）帶。這種設計非常接近人腦。

特點：部分模擬設計，優化乘法器性能

該高功耗乘法器電路已經過模擬設計。通過模擬（人工佈局和佈線）而不是數字（自動佈局和佈線）設計，電路可以由人工精心設計，旨在將功耗降至最低。

- 5納米工藝挑戰。用於尖端工藝的獨特增產技術

隨著工藝的縮減，產量問題變得更加複雜。在傳統工藝中，產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，在高度先進的工藝中，由單個晶片產生的芯片之間的特性差異和單個芯片內的變化已成為主要問題。這已成為與大規模生產的制造成本直接相關的嚴重問題，人們普遍認為，解決此問題需要依賴負責半導體生產的晶圓代工廠（合同芯片制造公司）的製造技術的改進。