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安谋科技（Arm China）日前重磅发布了“双轮驱动”战略以及新业务品牌“核芯动力”，希望在强调CPU+XPU“双轮驱动”战略的同时，依托“核芯动力” 向市场提供高性能、可定制化的自主架构XPU IP产品和服务，满足越来越多的智能数据流处理需求。
CPU+XPU的“双轮驱动”战略
安谋科技执行董事长兼CEO吴雄昂表示，算力的演进是信息技术革命的核心基础，在PC时代，CPU加工艺的演进，让算力提升了近百倍；在移动互联网时代，Arm CPU、GPU加上工艺的演进，从第一代iPhone到iPhone 12，算力提升达到了280倍。这样的提升还需要呈十倍、百倍地增长，因为未来是一个全面数字化的时代。
这样的算力提升需求对计算架构也提出了更高要求，但是，基于CPU架构和工艺提升带来的算力演进已经日趋缓慢，而未来是一个数字化、万物互联的世界，设备之间彼此互联，每个设备都有自主决策、实时产生数据、实时处理数据的需求。因此，全面数字化的时代需要海量的新计算，新计算架构是提升百倍算力的一个必要基础。
安谋科技认为，面对多样化算力堆砌和多计算域的要求，需要下一代计算域架构——超域架构（xDSA）来满足相应的要求和挑战，并通过兼顾融合多个域的方法解决碎片化问题。为此，安谋科技正式发布了“双轮驱动”战略：一方面持续推动Arm CPU架构的本土化、生态化发展；另一方面聚焦自主研发，打造自主架构的XPU产品和多样化生态，以自主架构XPU的创新发展与传统计算IP相配合，提供多样化、定制化、符合中国产业及市场需求的计算元素。
装上“涡轮发动机”，安谋科技要驱动什么？
安谋科技同时推出了新业务品牌“核芯动力”，旨在打造开放的智能数据流融合计算平台，赋能中国智能计算产业、把握多域架构计算时代新机遇。
吴雄昂解释了品牌含义：“它看起来很像一个涡轮发动机，是我们希望通过技术给产业提供核芯动力的愿望。左边是一个A，代表了我们在Arm CPU架构上的传承。中间的X代表了XPU架构给产业提供更好的动能。A+X代表我们希望提供完整的解决方案。同时，右边是很多的i元素，代表了创新、智能以及无限的可能、无限的合作伙伴。”
“核芯动力”囊括了安谋科技已经发布的周易NPU、山海SPU、玲珑ISP和玲珑VPU等多个自研XPU产品系列。截止目前，它已经实现了超过90个本土客户IP授权，预计2021年，基于“核芯动力”XPU产品的芯片出货量将超过1亿片。
新算力时代，迎接复杂SoC设计的多重IP挑战
吴雄昂谈到，在IP发展的过程中，随着技术、市场应用的场景明确化，软硬件逐渐明确化，其中很多模块慢慢就变成了IP，这也是CPU/VPU的由来。但在新一代的智能计算中，很多东西还没有完全固化，不管是在NPU、ISP还是其他很多新的计算方法上，有很多架构还在不断演进。所谓“不断演进”，主要是指针对不同场景应用，各个厂商不得不对传统模块进行调整，这就带来了效率方面的挑战。
最突出的表现在于，一个SoC中所用到的核心IP，可能来源于多个不同供应商。在这个过程中，如何做到核心模块之间的互联和优化是一个很大的挑战，因为不同的模块与不同的厂商、开发者之间有不同的标准、不同的接口，这对数据搬运是很大的挑战，对底层软件、中间件、上层应用的优化也是很大的挑战。
安谋自主架构的XPU构想，正是希望逐步把CPU、NPU、VPU等主要模块的主要场景进行定制化和优化，再把这几个模块重新融合，来打造融合计算架构平台，从而针对不同的应用场景和不同的域（domain），以实现更好的效率。同时在模块之间，对数据搬运进行优化，以提升整体效能。
基于超域架构（xDSA）的XPU是开放的智能数据流融合计算平台，能够处理AI、视频、图像等功能的计算单元组成不同的解决方案，来解决海量智能数据流的处理效能问题，满足客户多元化的需求。
如何理解XPU的这个“X”?毕竟已经先有英特尔提出过XPU代表异构计算。
吴雄昂表示，很多厂商使用X的原因是它代表了多样、多变、无穷的概念。但对安谋科技来说，在多元化的基础上，X还意味着针对不同的数据流、不同应用的可定制、可编程、可扩展的架构；其次，X还是针对各个场景的、精确的定位和优化。X有三方面含义：一是可定制化的、多样化的结构，包括多域的支持；二是可支持多样化算力的扩展堆叠；三是针对各个场景的更精准的优化和效能的提升。
解决NPU生态碎片化、应用规模受限等问题
7月15日，安谋科技联合50多家产业龙头企业和机构共同发起成立了“智能计算产业技术创新联合体”（ONIA），宣布全球首个开源神经网络处理器指令集架构（NPU ISA）。这一“中国首发、全球开源”的NPU ISA 将聚集全球产业链资源，通过开放的模式，共建生态、共享成果，推动NPU生态建设。据介绍，ONIA囊括了中国集成电路产、学，研等方面的代表力量，预计到2021年年底会员单位将突破100家。
ONIA所要解决的行业难题主要是什么？为什么首先推动NPU指令集架构的开源？
“在新的计算中，计算架构变得越来越多元化。从CPU到CPU+GPU担任主角，再到现在CPU、GPU慢慢把很多空间让给NPU作为主角”， 吴雄昂谈到，“这个阶段的NPU很像当初的CPU。在90年代初，各厂商彼此封闭式发展，当时有几十个CPU标准，大厂自己建生态，将垂直整合做得非常好，中小厂商则是试图找到一个间接的模式去解决问题。Arm的演进过程，就是通过更开放的IP授权方式，把CPU IP交付给中小厂商，共建了一个生态系统，这是一个共建、共享的过程。”
他认为，NPU在今天面临同样的情况，整个生态相对比较割裂。CPU从当年的二十几家演进到今天，虽已经历了几十年，但CPU指令集或整体CPU算力创新相对来说比较缺乏。未来，更多的新增计算力量会是在NPU上。安谋的一些合作伙伴，随着产品的迭代，NPU团队越来越壮大，需要支持的场景和生态算法也越来越多，但却不见得有足够的资源去支持。
在这个关键节点上，安谋科技首先看到了需求的确定性存在，同时也是基于产业发展的规律，希望将众多合作伙伴的需求整合起来，通过统一的生态降低开发成本。通过对指令集架构与工具链的共享，各厂商可以发挥自己的核心IP能力，同时也能尽快地推动软硬件的对接与应用生态的落地。
“我们用Arm的全球架构标准在中国建立了全新的生态系统，得到了产业的支持，并持续积极推广。而NPU ISA就是一个很好的回馈全球行业的例子，这是由中国产业发起的开源项目，标准统一后，NPU ISA将会开放给全球产业，让更多的智能芯片更快地在应用上实现生态统一，加快研发速度，减少研发障碍”，吴雄昂强调，“对芯片合作伙伴来说，可以减少开发成本与时间；对上游的应用或算法厂商来说，也会减少与硬件适配的时间。希望这件对各方都有益的事情能共建共享，积极推动产业的发展。”
据了解，安谋科技还将通过技术及资本支持等多种手段，支持XPU生态建设，推动智能计算生态创新发展。并将为ONIA会员提供“周易”NPU的免费授权；还将联合安创加速器，孵化10家基于开源架构和XPU的创业企业。
写在最后
2018年开始独立运营的安谋科技，可以说一开始就具有优秀的技术基因和生态基础。面向国内需求，安谋科技围绕AI、CPU、信息安全、ISP以及VPU等多个重点领域开展本土研发，并实现了产品的快速落地。
如何更好地承前启后？可能是安谋科技现阶段面临的一个重大挑战。吴雄昂认为，“核芯动力”正是承前启后的战略定位体现：承——是对Arm CPU生态的传承；启——是开启自主架构XPU新时代的使命。希望为中国半导体产业提供优质的核心计算力XPU产品，并通过生态共建、共享等方式与产业共同进步，推动中国智能计算产业在多域架构计算时代的发展。
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