近日,南韓 SK 海力士聯手美國新創公司 TetraMem 及南加州大學,發表基於憶阻器 (memristor) 的存內計算(IMC)SoC 晶片,專攻邊緣 AI 設備神經網路推理。相關論文已刊載於《Advanced Intelligent Systems》。
這款晶片採 65 奈米製程,內建嵌入式 RISC-V 處理器與 10 個 NPU,9 個執行標準運算,1 個專為深度可分離卷積 (DWC) 優化,採鋸齒形交叉陣列實現 28 組獨立 3×3 卷積並行運算。
上述研究團隊以雙子陣列補償技術將憶阻器約 2-bit 編程精度提升至等效 4-bit。實測以 MobileNetV1Small 跑端對端推理,準確率 80.36%,與 4-bit 軟體模型相當。
最大亮點在能效:100MHz 下達 21.3 TOPS/W,400MHz 亦有 11.9 TOPS/W,論文稱較輝達 A100 INT8 模式高出一個數量級,但絕對算力僅高峰 2.54 TOPS,不足微軟 Copilot + 平台門檻的十六分之一。
SK 海力士負責憶阻器器件開發與製造,透過後段製程將阻變單元整合於 65nm CMOS 上方。
業界指出,此一成果屬概念驗證 (PoC),能效突出但算力有限,短期尚無法取代主流邊緣 NPU,然而對功耗敏感之穿戴與物聯網裝置,IMC 繞開資料搬移瓶頸的路徑具高度探索價值。
