鲲云星空加速卡X3

企业名称:深圳鲲云信息科技有限公司

产品概况:

星空加速卡X3是一款面向服务器端进行深度学习推断的AI专用计算加速卡，基于鲲云自主研发的定制数据流架构CAISA3.0，搭载全球首款数据流AI芯片，提供10.9 TOPS算力，最高可实现95.4%芯片利用率。X3加速卡采用PCIe 3.0 x8接口，可与X86架构、Arm架构服务器兼容。用户可通过RainBuilder编译工具链将TensorFlow、Caffe、PyTorch及ONNX等框架开发的算法模型无缝部署到星空加速卡上。其技术创新和产品优势主要体现在为支持深度学习的云端及边缘服务器提供高性能低延时、高通用性、高算力性价比的计算加速方案。

关键技术指标：

1）基于数据流CAISA芯片，鲲云的星空加速卡采用数据流技术，避免过多与运算无关的资源浪费，多引擎并行且相互之间独立运行，使得深度学习算法的计算延时及能效比得到成倍提升，实测可达95.4%芯片利用率，延时低至3毫秒，具高性能、低延时的特性，最大化资源能效比；
2）鲲云自主研发的定制数据流技术不依靠更大的芯片面积和制程工艺，通过数据流动控制计算顺序来提升实测性能，仅用1/3的峰值算力，鲲云的数据流CAISA芯片可实现同类产品最高3.91倍的实测性能，为用户提供了更高的算力性价比；
3）依托于CAISA架构的高性能特性，鲲云推出端到端编译工具链RainBuilder，提供从算法模型到芯片级算法部署的一整套开发套件，支持ResNet、YOLO、DeepLab等主流CNN类算法，提高其通用性和易用性。

产品创新点：

相比国际上GPU同类产品，搭载单颗CAISA芯片的星空加速卡X3在运行ResNet50网络时性能可达1306.93FPS，相较T4性能提升1.48倍，延时低至3.06ms，处理速度仅为T4的0.7%；
相比于国际上GPU同类产品，搭载单颗CAISA芯片的星空加速卡X3芯片利用率高达95.4%，领先10倍以上，可实现1.48-4.12倍的实测性能提升，该实测性能经过工信部下属信通院第三方测试认证。

星空加速卡X3基于定制数据流CAISA架构，鲲云科技已据此申请近300项发明专利，荣获“第二十届高交会优秀产品奖”、“第二十一届高交会优秀产品奖”、“全球人工智能产品应用博览会产品金奖”、“荣耀安防AIoT优秀算力奖”等荣誉奖项，并获得2019中国国际智能产业博览会FPGA智能创新国际大赛总决赛冠军、第四届中国硬件创新创客大赛全国总冠军和第十届中国创新创业大赛电子信息第二名。

国内外市场推广情况：

基于星空加速卡X3的高算力性价比优势，目前鲲云产品已落地在智慧能源、智慧化工等各垂直领域，充分发挥定制数据流架构下算力和算法联合优化的技术优势，服务南方电网、国家电网、联通、中石化、陕煤集团、浙江中控等行业龙头企业，在智慧化工、智能工厂、智慧电网、智慧油田、智慧加油站领域形成标杆案例。

1、北方某油田智慧石油的安全生产解决方案
针对石油生产过程原油泄漏、非法入侵、采油机故障等安全隐患，鲲云科技提供算力算法平台一体化解决方案，运用人工智能技术，对安全帽佩戴、原油泄漏、烟雾火焰、外来人员闯入、违规抽烟、采油机运行状态等生产场景数据进行自动化巡检与报警反馈，帮助油田实现全面感知、预测预警、数据驱动、协同优化，搭建智能化管控框架和创新发展模式，推动高效运营、绿色安全，为油田业务高效发展提供有力支撑。
在北方某油田智能分析建设工程中，鲲云科技基于星空X3加速卡，提供软硬一体化的人工智能视频分析平台，针对危化车辆识别、液体泄漏识别、腐蚀识别、管道异常检测识别、未佩戴安全帽识别、未穿着工服识别、吸烟、打电话、人员离岗识别、烟火识别等功能提供定制算法，建立AI智能图像处理技术对漏油及漏油面积进行识别，检测出作业风险到出现报警提示的时间仅需1秒，检测精度超过90%，有效预防了原油泄漏造成的安全事故、生产停工和环境污染。
该典型案例入选电子技术标准化研究院（电子四院）AI芯标准应用创新案例，并于并在2021新一代信息技术产业标准化论坛AI芯标准赋能传统行业主题论坛上发布。

2、华北某化工园区智慧化工的安全生产解决方案
化工行业安全生产形势严峻，有着种类繁多的特殊原料和复杂的工艺流程，导致化工企业事故频发，对安全生产监控、应急管控要求高。针对化工企业和园区的安全生产问题，鲲云科技提供算力算法平台一体化的智慧化工解决方案，采用AI视频智能分析技术，对人员行为、环境风险、生产设备、特殊作业的实时智能监测报警，助力化工行业实现安全生产管理智能化。
鲲云与某华北煤炭化工园区合作，通过深度学习算法对接入的 100 路视频进行数据处理，识别作业区域的人员安全帽、工服，违规区域人员闯入，以及液体泄露、烟雾、火焰等环境风险，通过对该企业调研，个性化定制化打造数据壁垒和场景匹配的高精度算法，并为园区搭建可视化监控中心，实时查看 AI 报警分析结果和视频流数据，极大地提高了园区的安全监管效率70%。
该典型案例入选全国信标委人工智能分委会《人工智能产品和服务白皮书》、全球计算联盟GCC《绿色计算产业白皮书》。

以上项目充分利旧降低成本，兼容已有监控系统，基于原有摄像头进行图像分析，适合批量上线，极大降低企业的部署成本；支持多种部署架构，适配不同视频路数规模，可接入千路视频监控，具有良好的扩容能力，项目后期建设可规模化部署；算法模型识别率高于99%，误报率不高于10%，延迟3s以内，单服务器Callback向外推送事件的能力可达每秒1000+事件；提供多层次开放API，方便快速集成，在现有的信息化能力手段上，融合视频AI智能管控，从芯片加速卡到操作平台、用户最终界面实现标准一体化，算力性价比提高3倍以上，部署成本可降低30%，通过实时分析、报表图表、反馈、提供决策依据和管理依据，让系统代替部分人工岗位，实现该化工企业的管理效率和应急处理效率的提高30%。
星空加速卡X3自推出以来，为化工、石油行业的智能化升级和降本增效提供关键动力，携手工智道、真趣、中控技术等行业上下游推出联合解决方案，落地应用于安道麦、元利化学、圣奥化学、金典化工、恒昌焦化、新龙集团数百家企业及园区。