ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第639回

日本発のエッジAI向けチップ「別府」「秩父」ことAiOnIc　AIプロセッサーの昨今

　日本発のベンチャー企業に、ArchiTekという会社がある。創業は2011年であるが、実は創業メンバーはPanasonicのスピンアウト組である。実際役員構成を見ると、CFOを務める藤中達也氏以外は全員がPanasonic出身となっている。代表取締役兼CTOを務める高田周一氏にしても、40代でPanasonicを辞してArchiTekを立ち上げている。

Architekの役員構成。ちなみに今回の説明者はCIOのHassan Toorabally氏。日本語名は「寅巴里 ハッサン」になるそうだ

　ただArchiTek、これまであまりニュースに上がることはなかった。ASCII.jpの過去記事を探しても、2018年にさくらインターネットと協業した記事が見つかった程度である。ところが今年2月に、やっとbeppuことAiOnIcのサンプルチップが完成したリリースが出たあたりからいろいろと会社アピールを始めたようで、創業者インタビュー記事なども出てくるようになった。

　もっとも肝心のAiOnIc(アイオニック、と呼ぶようだ)チップの詳細などは明らかにされておらず、ウェブページから入手できるホワイトペーパーの解説図も、今一つ内部がわからない感じになっている。

AiOnICの解説図。これだけ見ると一種のReconfigurable Processor（再構成可能プロセッサー）？　と思ってしまうが、そういうわけではない模様

　ところが今年10月20日から開催されたLinley Fall Processor Conference 2021でこのAiOnICの詳細が明らかになったので、この資料を基に内部を説明したい。

試作チップの「beppu」と量産チップの「chichibu」

　まずAiOnICチップの目的である。ArchiTekはエッジAI向けの製品を志向しており、これに向けて低価格・低消費電力で、それでありながらそこそこの性能(2TOPS以上、というのは結構高い目標に思える)を実現することが必要、としている。

まず最初の試作チップが「beppu」、これを基にした量産チップが「chichibu」らしい。温泉？

　もっともここに挙がっている項目は、どんなエッジAIチップでもだいたい目標とするようなものだが、量産コストで10ドル以内というのはベンチャーには厳しい。

　とりあえず設計やソフトウェアのコストを考えずに、純粋にウェハー製造コストだけで言えば、TSMCの12nmプロセスの場合はだいたい1枚4000ドルとされる(2020年の推定)。ということは、300mmのウェハーで400個のチップを取れないと、10ドルにはならない計算だ。

　実際には歩留まりの問題などもあるため、もう少し多めに450～500個くらいチップを取れないと難しい。300mmウェハーで450個のチップを取ろうとすると、120mm²以下にダイサイズを抑える必要がある。100mm²というのは、MCUを見慣れた目にはかなり大きいダイに見えるが、AI向けに多数の演算器とSRAMを搭載するとなると、相当厳しい数字である。

　それに加えて、ベンチャー企業の場合はそんなに多数のウェハーをいきなり発注したりできないから、シャトルサービスを利用しての混載(1枚のウェハーを複数の顧客のチップでシェアする方式。例えば右半分はA社の、左半分はB社の製品のマスクでそれぞれチップを製造し、完成後のダイシングの段階で別々に分ける格好になる)での製造になる公算が高い。

　そうなるとどうしても価格が高くなりがちであり、それを前提に10ドルで抑えようとすると、実際のダイサイズはさらに小さな、それこそ80mm²や90mm²に抑えないとかなり厳しい気がする。当然その分回路規模も小さくなるので、性能を上げにくい。しかも2TOPSという絶対性能と2W以下の消費電力を満足させる必要があるわけで、普通に力技で作ったら要求は満たせないだろう。