嘉楠科技发布高性能图像及语音处理 AI 芯片勘智 K510：RISC-V 双核 64 位 CPU，支持高清航拍等

7 月 8 日消息嘉楠科技正式公布 AI 芯片勘智 K510。该芯片定位于中高端边沿推理环境趋势，搭载自立研发 IP 核的晋级版本 KPU2.0，接纳创始计较数据流与复用方法，在算力晋升 3 倍的同时低落芯片功耗。K510 集成新一代图像处分单位，搭载 3D ISP，支持 TOF 深度录像头，以及 2D/3D 降噪、WDR 宽动静、鱼眼矫正和硬件 3A 等功效。在使用方面，K510 支持高清视频会议、高清航拍和机械人等边沿侧场景。

中文国际得悉，官方说明，K510 在总线架构、IP 焦点与视频子体系推出斩新计划，相比一代芯片算力晋升 3 倍，经典视觉算法大幅度优化，自研高速 PHY 接口表面带宽 10GB/s，8 位数据压缩率 50% 以上，极大优化了勘智 AI 系列在机械视觉场景的使用机能。

总线布局是一款 SoC 的要紧特性。为打听决 SoC 总线地点空间有限以及芯片受单纯时钟的影响，嘉楠科技在 NoC 总线架构中计划了可扩大的地点空间，使每个 IP 核工作在特定的时钟域。

凭据关联性，K510 将体系时钟布局分别成多个时钟域，从而办理分状况时钟掌握疑问。把全部体系分别成多个可支持高低电操纵的电源域，从而办理了分区域掌握能耗疑问。

在 ISA 方面，K510 相沿 RISC-V 双核 64 位 CPU 架构，并集成了数字灯号处分器 DSP 来辅助加快 AI 使用。差别的是，嘉楠科技为 DSP 计划了专用的片上存储，而且在双核 CPU 与 DSP 之间加入 mailbox 通讯模块，以实现对体系各片面的天真调剂。

K510 自立研发 IP 核 KPU2.0 配备了嘉楠科技在算法、软硬件和编译器的非常新计划，密集突破 AI 芯片计划中宽泛存在的“存储墙”和“机能墙”的疑问。

开始是“存储墙”，计较历程需求把数据从存储器搬运到处分器才气进行运算。而存储器的吞吐机能往往滞后于处分器的机能增进，干脆影响了计较服从的晋升。嘉楠科技在 KPU2.0 中接纳了全局内陆缓存计划，通过 SRAM 阵列满足神经网页中差别层级对里面走访带宽和存储的需求。

其次是“机能墙”，为了晋升计较服从，KPU2.0 接纳了动静 3D PE 阵列。第三个维度支持多种方法互鉴传递数据，并实现多个维度上的计较映射，进步 PE 阵列的行使率。同时也能够动静开启或关闭每一个 2D 阵列，并凭据差别层级对带宽和计较资源的需求进行调整。

连结动静 3D PE 计较阵列和天真的全局内陆访存计划，嘉楠科技提出的计较数据流，计较卷积不需求进行 im2col（image to column）数据重排，晋升计较服从；而通过多级存储计划，K510 可以增加卷积计较的数据复用，从而削减数据的读取次数，低落芯片功耗。

同时，KPU2.0 还搭载了可重构的 SIMD 加快单位，通过创新的 meshnet 网页可以天真配置支持种种激活函数、pooling 和 resize 等算子。

K510 搭载的高速 PHY 接口由嘉楠科技自立研发。LPDDR4 支持 32 位双通道，非常高频率 2700MHz，表面非常大带宽 10GB/s。MIPI D-PHY spec v1.2, 支持 4 通道输入，每通道峰值速度达 2.5Gbps。

与初次代芯片相比，K510 在帧率和外设方面都有大幅优化。别的，K510 还支持浮点 BF16 计较，在不适用进行模子量化的场景相比同类产品更具上风。

在外设方面，K510 搭载 MIPI CSI2 和 DVP 接口，可同时支持非常多 3 个录像头输入。MIPI CSI 接口支持 1x4 lane 和 2x2 lane 模式，天真支持种种 MIPI 录像头。K510 MIPI 支持 DPHY v1.2 规范，非常高速度每 lane 可达 2.5Gbps，支持 RAW, RGB, YUV 等种种盛行花样。

K510 里面还集成了 3 个图像处分单位 ISP, 此中一个 ISP 支持 3D 功效，无需应用介入，干脆寄托硬件实现深度数据的提取加工，相比应用处分深度消息方法不但节减了庞大的 CPU 开支，机能上也会有非常大晋升。

为进一步进步芯片对算法模子的适配，嘉楠科技在 K510 的编译器和应用上团结优化带宽需求，对算法进行量化压缩。

K510 在计划上针对中心层数据和权重的漫衍特性接纳差别的压缩算法。针对中心层计较数据，行使相邻数据的关联性进行无损压缩，即使 8 位数据的平衡压缩率也能到达 50% 以上，而且根基不损失精度；对权重数据则接纳希罕压缩，在网页进行希罕练习的环境下，压缩率也能够到 50% 以上。

在应用方面，K510 支持富厚的网页模子算子，包含多见的 CNN、RNN 和各类向量计较和数据处分操纵。支持裸机、嵌入式 RTOS 和 Linux，而且移植了 OpenCV Python Numpy。同时，K510 支持 TensorFlow、PyTorch、ONNX 和 TVM 等合流深度借鉴框架，兼容性更强。

得益于架构优化和高清 MIPI 的壮大配置，K510 支持 2~3 路 2K 表现和 VPU 图像拼接，以及业内非常前沿的 TOF VSLAM 视觉导航技术，疾速实现对停滞物的测距和避障，可用于无人机航拍、高清视频会议和机械人等多个场景。