RISC-V给异构盘算带来新活力

宣布时间：2023-04-01 14:31作者：冀凯来源：EEworld

ChatGPT的火热，连续催生着包括人工智能、大数据等应用的火热。在不绝兴起的新应用的背后，需要更庞大的盘算方法，而异构盘算看法也因此降生。将差别的盘算任务进行剖析，利用包括GPU、CPU、NPU等差别的架构及指令集处理差别的盘算需求，是实现高效盘算的要害所在。

“后摩尔时代，当算力和功耗不可再遵循摩尔定律线性变革的时候，异构架组成为芯片盘算架构的生长偏向。”Imagination中国区总经理刘国军日前在出席由阿里巴巴平头哥举办的首届玄铁RISC-V生态大会上体现。

在刘国军看来，Imagination可以提供的包括 GPU + CPU + NNA（神经网络加速器）在内的各项产品，十分适合异构盘算差别场景的需求。

RISC-V简直给Imagination的异构盘算战略带来了重要增补。2017年，Imagination将MIPS部分出售，而到了2021年底，公司正式宣布重新进入CPU IP市场，并推出Catapult系列处理器，并已向客户正式发货。

除此之外，2022年Imagination又成为了RISC-V基金会高级会员。在RISC-V基金会中，Imagination可以为不绝生长的RISC-V生态提供支持，除此之外，也可以为RISC-V产品提供GPU，甚至是NNA，从而不绝扩大Imagination的生态系统。

一个典范的乐成案例，是平头哥去年推出的曳影1520，接纳了Imagination的GPU和NNA，结合最高主频可达2.5GHz的4核玄铁C910内核，实现了4K视频处理能力，同时含有富厚的异构盘算和高速IO资源，以及4TOPS@int8 AI 算力。

在Imagination为RISC-V，为异构盘算带来新活力的同时，RISC-V也正在为Imagination注入新活力。

如今，随着异构盘算的需求不绝提升，Imagination都做了哪些准备？刘国军给出了一些他的理解。

Imagination中国区总经理刘国军

异构盘算需要广泛的IP产品组合

刘国军体现，Imagination的IP组合基本都支持多核架构，从而可以笼罩从低功耗小算力到并行大算力，从入门到高阶的差别需求，并且所有产品组合都会推出相应的车规级认证。

具体到CPU而言，正如上所述，Imagination正在通过RISC-V，重塑自己在CPU领域的职位。同时也正在资助RISC-V的生态同伴使用更多的先进产品。

好比在GPU方面，公司已连续四年以每年一代的速度推出GPU IP，划分为A/B/C/D系列GPU。其中B系列GPU在包括汽车ADAS、国产显卡芯片等众多领域落地。而C系列GPU，则是业界首款在手机平台硬件光线追踪的产品。

公司2021年推出的IMG DXT系列GPU，在2022年又获得了进一步的优化与提升，提供了50%的性能增加和盘算能力增加，标配抵达了2.25T浮点运算能力，72GB像素填充能力，9TB的AI推理能力。同时把D4光线追踪技术进行可配置化、可扩展化，搭配光线追踪一起使用。“开创性的光追GPU将为所有移动设备用户带来最先进的图形技术，包括移动、汽车、桌面数据中心等广泛的市场带来全新体验。”刘国军体现。

在AI加速器方面，Imagination的NNA可以笼罩1.5Tops到12.5Tops的算力，并且可以通过多核架构，迅速扩展至凌驾100 Tops。目前Imagination的NNA已乐成商用在包括视觉处理、语音识别、自动驾驶等领域。

Imagination全面的产品组合

而正如曳影1520所泛起的，Imagination的GPU和NNA的IP组合，为平头哥的产品带来了无限的AI及视觉可能。

刘国军体现，基于Imagination的3种焦点盘算IP技术的组合，并结合先进的互联和存储技术，Imagination可以支持客户构建灵活的异构多核架构满足差别的需求。

好比在汽车智能座舱或ADAS场景中，GPU+NNA的组合可以提供强大算力，并支持盘算和显示渲染的融合。在自动驾驶领域，GPU+CPU+AI所组成的大型异构系统，可以满足从感知，定位到路径计划的各个阶段的大规模高并发低延迟的盘算要求，同时也可以用于数据中心盘算和智能NIC等场景中。NNA+CPU的组合可满足广泛的智能化场景，从AIOT到消费电子，从智慧工业到智慧都会的方方面面。而关于云游戏的远程渲染，可以应用GPU+CPU的异构盘算。

总而言之，富厚的IP产品组合加持下，Imagination可以一站式为客户提供越来越全面的处理器IP解决计划。

不绝扩充的生态圈

RISC-V之所以迅速生长，一个最重要的共识就是开源，Imagination也正在以开源的姿态，打造着种种生态。

刘国军体现，自2015年加入Imagination之后，公司中国员工已经由不到10名增长到60余名，透过外地研发和效劳，使Imagination的中国客户群实现了快速生长。

在GPU上，Imagination一方面提供了标准的GPU软件栈，另外也提供了全面的开源软件，包括firmware、kernel space driver以及user space driver等，以更好地支持客户软件定制化的需求。“我们把GPU软件栈定制化的灵活性充分给到了客户，客户可以凭据需求选择闭源或者开源。”目前在Chromebook上，Imagination已经宣布了基于开源Mesa Vulkan Driver的Demo。

如图所示，其中粉色部分为开源协议栈

在AI方面，Imagination同样是积极扩大生态朋友圈，共建开放的AI生态，通过提供高效灵活的NC-SDK软件协议栈，实现软件+IP的软硬件紧耦合计划。 2022年， Imagination和百度飞桨配合建立了model zoo，在Imagination的IP上适配并深度优化工业界有代表性的网络模型，并且已经在github上宣布。

探索芯片未来的四大竞争力

刘国军体现，未来盘算芯片的竞争力将主要体现在以下四个方面：可扩展性和可重用性，可编程性，高效性，灵活性。

首先，在可扩展性和可重用性方面，需要支持基于焦点的盘算架构，通过在多个维度上进行扩展，满足匹配事情负载的算力需求。

在可编程方面，支持工业标准的框架、语言和API的前提下，对芯片盘算架构进行高度的优化。同时，应具备完善的可视化工具、调试工具和建模能力。赋能OEM进行系统级的开发。

在高效性方面，需要先进的稀疏和编译器优化手段，降低盘算开销。并可在高度集成的盘算IP之中，细粒度的对任务进行分派和调理。

在灵活性上，芯片可通过对处理器IP组合、连接和编程，以支持动态结构、稀疏性和创立执行单位，从而构建SoC。并且应该接纳先进的互联和存储技术，从而减少系统带宽并降低功耗。

实际上，Imagination公司的产品生长轨迹，正是沿着这四个偏向进展中。而RISC-V生态系统也正因为有更多向Imagination这样善于洞悉工业需求的商业公司加入，才在异构盘算需求越来越强确当下，变得日益健壮。

引用RISC-V首席执行官Calista最近所说的一句话，这（RISC-V正在加速生长）是一个“一定的趋势”。

上一篇迄今最高存储密度器件面世，有望在便携式设备内实现强大的人工智能

下一篇工业视察：应给予半导体IP工业更多关注

分享到：

yh533388银河

RISC-V给异构盘算带来新活力