智存科技WTM内存计算芯片原理解析

2023（春季）亚洲智能穿戴展第二天——2023（春季）全球蓝牙音频发布会于3月30日在深圳福田会展中心举行中心5号馆隆重举行。近百家企业参加了本次大会，吸引了数千名观众参观采购。全球蓝牙音频大会创办于2017年，前身为蓝牙耳机大会。已连续举办6年、12届。累计参与人数已突破3万人，成为行业现象。现已成为全球最具影响力的蓝牙音频技术会议。一。

在演讲嘉宾环节，智存科技FAE总监陆通为我们进行了以《WTM存内计算芯片助力音频产品AI升级》为主题的演讲，主要介绍了智存科技公司相关信息及内存计算原理，并向观众展示了内存计算芯片WTM2101的相关特性及其在智能语音中的相关应用。

陆同先生介绍，智存科技成立于2017年，公司核心研发团队早在2013年就开始存储计算一体化项目的研发，并于2016年成功研发出全球首款多层。神经网络内存计算芯片首次验证了内存计算在深度学习应用中的优势，受到了学术界和工业界的广泛关注。 2020年，智存科技推出存储计算一体化加速器WTM1001。 2022年，正式量产存储计算一体化SoC芯片WTM2101并投入商用。今年智存科技将发布WTM-8系列6-48Tops算力产品。该芯片将拥有全新架构，能够更有效地帮助客户提升产品性能和用户体验。今年1月，智存科技完成国有资本领投的2亿元B2轮融资，融资总额近8亿元。商业化进程和技术发展前景被广泛看好。

在过去的十年里，摩尔定律的速度明显放缓。从上图右侧的图表可以直观地看出，在过去的几十年里，CPU的性能提升了几个数量级。但内存的性能发展速度明显低于CPU的发展速度。两者之间的差距越来越大。随着AI算力的密度越来越高，业界所说的“存储墙”问题就出现了。存储与计算一体化技术被认为是能够有效解决“存储墙”问题的前沿技术之一。

传统的计算架构中，存储模块和计算模块是分离的。工作流程是首先从存储单元中选择对应的行行数据，通过数据通道传输到计算单元。计算完成后，将数据返回到存储单元，然后获取下一个数据。缺点是每次计算都需要在存储和计算单元之间来回传输，传输过程会增加延迟，影响信息的时效性。而且当计算能力很大的时候，也会消耗更多的电量。

与传统的冯·诺依曼架构不同，存储计算一体化架构直接利用存储设备单元完成乘法和加法计算，无需进行数据读写和处理。能够以极低的功耗完成大规模深度学习运算，大幅提升计算效率。 ，减少延迟。

达摩院将能够突破内存墙限制、有效提升AI算力的存储计算融合技术列入2022年和2023年十大技术趋势，非常看好存储计算融合能够带来的强大技术创新动能。

WTM2101是智存科技全球首款内存计算SoC芯片，将于2022年3月正式量产并推向市场，主要应用于智能语音、智能健康等场景。具有高计算能力、高能耗、低功耗、多应用等特点，最大模型参数可达1.8M。

与市场上现有的解决方案相比，WTM2101芯片可以以更低的功耗完成更复杂的环境去噪、100个命令词识别、语音唤醒等算法，数据性能优势明显。

从WTM2101芯片架构展示可以看出，其拥有3个计算单元，AI计算能力比同类芯片更强，并且功耗更低。不仅提升了设备性能，还有效提升了电池续航时间和待机时间。同时，对于音频输入，WTM2101还提供Analog和PDM编解码器和旁路输出，方便系统集成和声道扩展。

WTM2101芯片作为通用处理器，可广泛应用于智能语音和智能穿戴领域，提供语音识别、语音增强、健康监测、环境识别、手势识别、和动作识别。 、视觉识别、AOA定位等解决方案帮助产品实现更好的用户体验。

例如，在AI增强方面，WTM2101芯片可以降低环境噪音，同时还原更清晰的人声。该功能适用​​于耳机、对讲机、助听器、麦克风等产品。

在关键词唤醒和百字语音识别方面，WTM2101芯片可以在低功耗下实现1-20字的唤醒和40-300字的连续语音识别。

WTM2101芯片的环境识别特性也非常适合可穿戴设备。它可以实时分析噪声，识别周围环境并定位位置，或者识别特定事件并采取不同的降噪或透明策略。

在助听/辅助聆听方面，WTM2101芯片可以有效结合啸叫抑制、环境音抑制、人声增强等功能，并采用相应的算法帮助TWS耳机发挥助听功能，提供一定程度的辅助听力对于有听力障碍的人。帮助。

目前WTM2101芯片已应用于TWS耳机、助听器、VR眼镜、智能手表等产品。其高计算能力和低功耗的特性为产品带来更强大的性能和更优异的性能。持久的电池寿命保证了产品能够流畅运行各种功能应用。

智存科技专注于集成存储和计算芯片及技术。与国内顶尖大学、科研院所开展产学研深度合作，建立联合实验室，共同承担国家、市级科研项目，保持技术领先。在市场生态方面，智存科技也在不断优化底层工艺，提升产品可靠性和稳定性，优化产品易用性，持续迭代WTM系列芯片产品，为业界同仁提供更快更好的实现人工智能功能。强力助力。

编辑：黄飞