Ambiq przedstawia platformę SPOT 12 nm umożliwiającą pracę przy napięciu od 300 mV dla procesora Atomiq

Ambiq Micro, Inc., dostawca rozwiązań półprzewodnikowych o ultra niskim poborze mocy przeznaczonych dla sztucznej inteligencji brzegowej, ujawnił szczegóły techniczne dotyczące przyszłego układu SoC Atomiq™. Oparty na nowo zaprojektowanej przez Ambiq platformie SPOT® 12 nm, wykorzystującej proces TSMC N12e®, układ Atomiq wprowadza nowy tryb Ultra-Low-Power (ULP), do pracy przy napięciu bliskim 300 mV — najniższym napięciu roboczym w historii firmy Ambiq.

Jest to pierwsze planowane wdrożenie SPOT w węźle FinFET (Fin Field-Effect Transistor) i odzwierciedla ciągły postęp w kierunku pierwszych próbek Atomiq110, których produkcja zaplanowana jest na rok 2027.

Źródło: Ambiq Micro

– Atomiq stanowi efekt wieloletniego udoskonalania platformy SPOT i innowacji architektury. Przeniesienie platformy SPOT do węzła technologicznego 12 nm FinFET pozwala nam obniżyć napięcie do poziomu niespotykanego dotąd, zapewniając jednocześnie wydajność wymaganą dla sztucznej inteligencji nowej generacji w urządzeniach brzegowych – powiedział Scott Hanson, założyciel i dyrektor ds. technicznych firmy Ambiq.

FinFET + SPOT: nowe horyzonty w zakresie zasilania

Łącząc zastrzeżoną metodologię projektowania firmy Ambiq z zaawansowanym procesem 12 nm FinFET firmy TSMC, Atomiq umożliwia osiągnięcie wysokiej prędkości działania poniżej i blisko progu, co wcześniej było niepraktyczne w procesach planarnych CMOS.

Nowy tryb ULP ma na celu pracę przy napięciach zbliżających się do 300 mV przy zachowaniu efektywnej wydajności, rozszerzając zakres dynamiczny w trybach Ultra-Low-Power (ULP), Low-Power (LP) i High-Performance (HP). Pozwala to firmie Ambiq osiągnąć najniższy dotychczas próg napięcia i najwyższą efektywność energetyczną.

Stworzony z myślą o Edge AI

Atomiq jest zoptymalizowany pod kątem obciążeń związanych ze sztuczną inteligencją, które skalują się efektywnie dzięki przetwarzaniu równoległemu, a nie dzięki samej częstotliwości taktowania. Zapowiadany wcześniej procesor NPU Arm® Ethos™-U85 wykonuje jednocześnie setki operacji mnożenia i sumowania (MAC), zapewniając dziesiątki miliardów operacji na sekundę przy częstotliwości taktowania wynoszącej zaledwie 100 MHz.

Oczekuje się, że uruchamianie wnioskowania w trybie ULP przy napięciu bliskim 300 mV znacznie zmniejszy zużycie energii w aplikacjach AI na obrzeżach sieci, przy jednoczesnym wykorzystaniu standardowych narzędzi programistycznych i ekosystemów. Ta funkcja ultra niskiego poboru mocy obsługuje podsystemy SoC, w tym procesor, NPU i silniki multimedialne.

Platforma umożliwiająca pracę przy ultra niskim poborze mocy

Atomiq zawiera przeprojektowany układ zarządzania zasilaniem na chipie z wysoce konfigurowalnym, wielokanałowym przetwornikiem buck typu SIMO (Single-Inductor Multiple-Output). Ten adaptacyjny system zasilania dynamicznie dostosowuje się do zmian procesu, temperatury i obciążenia, zapewniając sześć niezależnych szyn napięciowych w zakresie obciążeń od nanoamperów do miliamperów.

Osiągnięcie tego poziomu skalowania napięcia wymagało opracowania nowego, niestandardowego podstawowego IP zaprojektowanego z myślą o niezawodnej pracy przy ultra niskim napięciu. Platforma SPOT 12 nm została zweryfikowana na krzemie w laboratoriach Ambiq, co stanowi znaczący kamień milowy w kierunku komercjalizacji Atomiq.

– W miarę jak urządzenia IoT ewoluują, aby sprostać wymaganiom ery sztucznej inteligencji, potrzebują one najnowocześniejszych technologii półprzewodnikowych, aby osiągnąć wyższą wydajność, zoptymalizowaną efektywność energetyczną i zminimalizowane straty mocy. Kontynuujemy współpracę z innowatorami branżowymi, takimi jak Ambiq, aby stymulować postęp w zakresie rozwiązań półprzewodnikowych o ultra niskim poborze mocy poprzez naszą wiodącą w branży platformę ULP IoT – powiedział dr Lucas Tsai, wiceprezes ds. zarządzania biznesowego w TSMC North America.