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Imagination:RISC-V成功不能靠争抢,而是合作

2023/03/06
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日前,由平头哥主办的2023“玄铁RISC-V生态大会”在上海举行。作为平头哥重要的生态合作伙伴之一,Imagination 受邀出席此次大会,现场展示了双方合作的最新成果。Imagination副总裁、中国区总经理刘国军带来了《RISC-V异构计算赋能产业升级》的主题演讲。

RISC-V生态是战略重点

尽管RISC-V是一个潜力巨大的开放式ISA,但它目前主要面临着标准化和生态体系搭建方面的挑战,这也是Imagination的关注重点。

2019 年,Imagination 加入了平头哥半导体创建的无剑 SoC 平台联盟。目前为止,双方已经共同打造了基于RISC-V CPU+IMG GPU/NPU 异构计算平台,完成了从硬件 IP 的深度适配及软硬件一体的联合优化,支持主流的图形加速库,能够为RISC-V提供成熟的可量产方案。

在2022年8月的RISC-V中国峰会上,平头哥发布了首个高性能RISC-V芯片平台无剑600,及量产SoC芯片曳影1520,该芯片集成了 Imagination 的高效能 IMG B系列GPU IP,并且采用了 Imagination的 PVRIC 压缩技术,渲染分辨率优于同类设计,是 DTV 等复杂用户接口(UI)解决方案的首选。该系统级芯片还加入了 Imagination Series3NX NNA 核,具有领先的每瓦 TOPS 性能,并且针对低带宽和高性能密度进行了优化。这一GPU+NNA+RISC-V的异构组合,为AIoT产品实现低功耗、高成本效益提供了理想的解决方案。

除了与生态企业的合作,Imagination致力于加强与RISC-V国际基金会的合作、并积极参与基金会中多个SIG和工作组。去年,Imagination升级为RISC-V国际基金会高级会员,目前参与主导的工作组包括:Automotive, Floating point, Andorid & Common software interface SIG等。

对于在RISC-V领域取得的进展,Imagination方面表示,“RISC-V的合作空间非常大,每家公司获得成功的最好方法不是相互抢夺RISC-V的份额,而是在与其他主要CPU IP的竞争中获胜。我们希望成为RISC-V领域的首选GPU,这就需要与其他IP供应商合作,比如平头哥,赛昉科技、Rios实验室、晶心科技等。”

类比Arm CPU+Mali的推进战略,Imagination已经将RISC-V生态视作战略重点,希望全面拥抱RISC-V生态,通过丰富的异构组合IP来支持中国的自主方案发展。

软硬协同深耕RISC-V生态

据了解,Imagination早在拥有MIPS时就开始考虑进入RISC-V领域,可以说是RISC-V的忠实“信徒”了。随着几年前出售MIPS业务,Imagination在CPU领域的计划暂时搁置。2021年,以Catapult系列开始发力,既是它进入RISC-V领域的开端,也是重回CPU市场的新开始。

Imagination表示,“我们是目前支持RISC-V的公司中,最有经验的IP公司。我们提供既可以使用我们的IP,也可以使用其他供应商IP的全套SDK。我们还提供一项获奖的RISC-V教育计划,并且在内部将RISC-V用于我们的GPU核。我们拥有各种CPU相关专利,迄今已交付了超过30亿个CPU核,所以我们知道创造和支持高质量的IP需要什么。”

经过整体生态的持续努力,RISC-V除了展示出在中低端应用领域的巨大潜力,向高端项目的延伸也成为它未来发展的方向。

Ventana、SiFive等公司在专注于提供更高性能的产品,这进一步驱动了RISC-V向高性能的演进。此外,谷歌公开宣布Android将支持RISC-V架构,这将给RISC-V带来各种使用Android系统的用例,比如移动设备和更多的消费产品。

Imagination方面表示,“RISC-V在整个生态中的采用量已达到临界点,全体生态正在共同努力将所有软件堆栈和关键部分整合到一起,这将使得OEM能够以更快的速度、更低的成本使用RISC-V设计产品。”

为了推动RISC-V的广泛落地,除了芯片功耗、成本、算力有效性、灵活性等关键因素,如何在有限算力下帮助客户算法软件高效地运行,也成为衡量芯片厂商竞争力的核心标准,因此,基础软件包括工具链等都是Imagination的发展重点,以期在软件与系统层面,为包括RISC-V在内的异构计算,提供了统一、开放并且标准的工具链。

异构计算趋势下的IP架构演进

全社会的数字化转型,对不同层级的设备提出了高算力需求。近来,ChatGPT的强势出圈,更是让人们看到高算力支持下的智能化空间。

不过,随着摩尔定律的放缓,传统的单一计算架构已经达到性能和功耗的瓶颈,要想实现算力进一步的飞跃,异构架构就成为芯片计算架构的发展方向。刘国军表示,“我们认为 GPU +CPU+NNA的异构是能够满足计算需求的先进架构。”

基于RISC-V CPU、GPU、NNA(神经网络加速器)、EPP(以太网数据包处理器)的IP布局,以及相应软件栈及异构计算开发平台的搭建,Imagination正在打造完整的异构计算平台。

刘国军认为,未来计算芯片可以从以下四个维度来衡量:可扩展性和可重用性、可编程性、高效性、灵活性。

首先,可扩展性和可重用性方面,需要能够基于核心计算架构,通过在多个维度上进行扩展,来匹配工作负载的算力需求;其次是可编程性,需要在支持工业标准的框架、语言和API的前提下,对芯片计算架构进行高度的优化,同时也要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;第三是高效性,需要支持先进的稀疏和编译器优化手段,从而降低计算开销,并且在高度集成的计算IP中,能够细粒度地对任务进行分配和调度;第四是灵活性,需要通过对处理器IP组合、连接和编程,以支持动态结构、稀疏性和创建执行单元,从而构建SoC,此外,也要通过先进的互联和存储技术,减少系统带宽并降低功耗。

他指出,Imagination持续演进的IP级别异构计算中,每种IP都支持多核的架构,可以通过不同的IP组合结合先进的互联和存储技术,从而构建灵活的异构多核架构来满足不同应用市场的需求。 例如:

• 在汽车智能驾舱或ADAS场景,可以通过GPU+AI神经网络加速器的异构组合,不但可提供更灵活的计算能力,也可实现计算和显示渲染在架构上的融合;
• 在自动驾驶领域,通过GPU+CPU+AI 构成的大型异构系统,可满足从感知、定位到路径规划的各个阶段的大规模高并发低延迟的计算要求,类似的也可以用于数据中心计算和智能NIC;
• AI神经网络加速器+CPU的组合可满足广泛的智能化场景,覆盖AIoT、消费电子、智慧工业、智慧城市等。
• GPU+CPU的异构计算系统,将会在云游戏方面带来全新体验。

放眼未来算力所需的异构计算架构,Imagination将继续聚焦于功能和面积、性能与功耗优化,并致力于实现最佳的能效比,来完成对不同市场的适应能力。

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与非网资深行业分析师。主要关注人工智能、智能消费电子等领域。电子科技领域专业媒体十余载,善于纵深洞悉行业趋势。欢迎交流~