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AIoT時代記憶體角色日益吃重 華邦佈局終端邊緣市場

2021/04/22 - DIGITIMES企劃

AIoT的應用涵蓋範圍廣泛,為滿足不同使用場景與產業特性的需求,系統中各關鍵零組件也需重新定義自身角色,提供不同功能,協助客戶打造最適化智慧物聯網架構。華邦電子就以「記憶體於AIoT世代的角色」為題,剖析各種AIoT系統所需的記憶體。

華邦電子指出,物聯網市場從2015年啟動,在週邊技術與新領域的導入下,其內涵與架構陸續改變,記憶體作為物聯網的關鍵零組件,也因應各種變化不斷調整架構。早期物聯網功能單純,所需要的嵌入式SRAM容量較小,頻寬需求有限。進入工業物聯網時代,系統加入各類型感測器,記憶體的頻寬與容量需求開始浮現。近幾年AIoT架構成為市場趨勢,邊緣運算漸受業界重視,此類系統對記憶體的需求轉為小容量與高頻寬。

而記憶體在物聯網的角色轉變,則必須從物聯網市場的成長趨勢談起。華邦電子引述市場研究機構Tractica的資料示,物聯網市場從2017年開始出現大幅成長,預計2025年全球產值將超過500億美元,智慧手機將是主要動能,汽車與抬頭顯示器、智慧語音助理的成長潛力也相當驚人。這些場域的物聯網系統,會因其環境與運作方式的不同選擇合適技術,其對應的記憶體規格也各有差異,在頻寬方面,AI的需求最高,高解析度影像居次,5G、Wi-Fi、SSD最低。

至於AI晶片的應用場景,華邦電子表示,雲端平台仍將使用CPU與GPU進行訓練(Training)與推論(Inference);霧運算(Fog Computing)會以FPGA為主,將之用於推論運算;邊緣設備的主流運算晶片為VPU/ASIC,主要也是用於推論;另外應用端主要使用異質晶片,這部分訓練與推論都有需求。

對於上述AI晶片應用,記憶體會因其架構不同,為AI加速器提供不同頻寬與容量的規格產品,從市場發展狀態可區分為三種類型,一是終端產品所使用的低容量高頻寬;二是邊緣AI的中等容量高頻寬;三是雲端AI需要的高頻高容量。在這其中,華邦電子針對終端設備與邊緣AI,推出了專屬的記憶體產品GP-Boost DRAM。

此系列產品的頻寬從2.13GB/s到17.04GB/s,功率範圍從0.05W到0.4W,可滿足不同領域的產品需求。其中32Mb~256Mb的ULP HyperRAM,目標應用為關鍵語音、字詞辨識的基礎運算;512Mb~1Gb的LPDDR2,可用於臉部辨識與USB外掛裝置的輕智能設備;1Gb的LPDDR3適用於即時影像與物件偵測設備;1~2Gb的LPDDR4,則可應用於安全監控攝影機之類,具備邊緣運算功能的設備。

在封裝方面,華邦電子的HyperRAM提供了WLCSP、49BGA、24BGA等三種封裝,此系列產品均為低耗電設計,在室溫下可減少大約50%的電流。目前華邦電子已和國內外新創企業合作,將HyperRAM應用於各類型場域。華邦電子表示,HyperRAM的技術與產能都已備妥,未來將與不同領域的業者展開合作,提供業界品質俱佳的先進記憶體產品。