Ambiq Micro, Inc. ha revelado nuevos detalles técnicos de su próximo SoC Atomiq. Construido sobre la plataforma SPOT de 12nm recientemente diseñada por Ambiq y utilizando el proceso TSMC N12e, Atomiq introduce un nuevo modo Ultra-Bajo Consumo (ULP) diseñado para funcionar a tan solo 300mV, el voltaje operativo más bajo en la historia de Ambiq. Este anuncio marca el primer despliegue planificado de SPOT en un nodo FinFET y refleja el progreso continuo hacia las primeras muestras del Atomiq110, cuya producción está prevista para 2027.
Combinando la metodología de diseño subumbral patentada de Ambiq con el avanzado proceso FinFET de 12nm de TSMC, Atomiq permite un rendimiento de subumbral y cercano al umbral a alta velocidad, algo que antes era impracticable en procesos CMOS planares. El nuevo modo ULP está orientado a operar a voltajes tan bajos como 300mV manteniendo un rendimiento efectivo, ampliando el rango dinámico a través de los modos Ultra-Bajo Consumo (ULP), Bajo Consumo (LP) y Alto Rendimiento (HP). Atomiq está optimizado para cargas de trabajo de IA, las cuales escalan de manera eficiente mediante procesamiento en paralelo en lugar de depender de la velocidad de reloj bruta.
La previamente anunciada NPU Arm® Ethos?-U85 ejecuta cientos de operaciones de multiplicación-acumulación (MAC) simultáneamente, alcanzando decenas de miles de millones de operaciones por segundo incluso en modo ULP con velocidades de reloj tan bajas como 100 MHz. Se espera que la ejecución de inferencias en modo ULP cerca de 300mV reduzca significativamente el consumo energético para aplicaciones de IA en el borde, utilizando herramientas y ecosistemas de desarrollo estándares. Esta característica de ultra-bajo consumo respalda los subsistemas del SoC, incluyendo el procesador, la NPU y los motores multimedia. Lograr la operación a 300 mV requirió una innovación arquitectónica significativa.
Atomiq incorpora una unidad de gestión de energía en chip rediseñada con un convertidor buck SIMO (Single-Inductor Multiple-Output) multicanal altamente configurable. Este sistema de energía adaptativo se ajusta dinámicamente a las variaciones de proceso, temperatura y carga de trabajo, entregando seis rieles de voltaje independientes a través de rangos de carga que van desde nanoamperios hasta miliamperios. Lograr una reducción de voltaje tan agresiva también requirió el desarrollo de nuevas IPs de base personalizadas, diseñadas para una operación fiable a ultra-bajo voltaje.
La plataforma SPOT de 12nm ha sido validada en silicio en los laboratorios de Ambiq, marcando un hito técnico significativo hacia la comercialización de Atomiq. El SoC Atomiq110 está programado para entrar en producción en 2027. Ambiq también planea anunciar nuevas innovaciones en los próximos meses para abordar uno de los principales desafíos de consumo en los sistemas de IA: la eficiencia de la memoria.
