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[導(dǎo)讀]8月25日,在無錫舉辦的“第二屆中國集成電路設(shè)計(jì)創(chuàng)新大會(huì)暨 IC 應(yīng)用博覽會(huì)(ICDIA 2022)高峰論壇上,安謀科技產(chǎn)品研發(fā)負(fù)責(zé)人劉澍表示,隨著軟件定義硬件成為未來的發(fā)展趨勢,各種場景化的軟件增加了系統(tǒng)的碎片化和復(fù)雜度,CPU、GPU、NPU以及ISP、VPU等計(jì)算單元構(gòu)成的異構(gòu)融合計(jì)算平臺(tái),將能夠在各種碎片化場景中,對計(jì)算的差異化需求提供有效解決方案。安謀科技在立足全球生態(tài)、本土創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,將自研IP和Arm IP打造成一體化、高質(zhì)量的異構(gòu)計(jì)算平臺(tái),助力本土產(chǎn)業(yè)持續(xù)創(chuàng)新。

8月25日,在無錫舉辦的“第二屆中國集成電路設(shè)計(jì)創(chuàng)新大會(huì)暨 IC 應(yīng)用博覽會(huì)(ICDIA 2022)高峰論壇上,安謀科技產(chǎn)品研發(fā)負(fù)責(zé)人劉澍表示,隨著軟件定義硬件成為未來的發(fā)展趨勢,各種場景化的軟件增加了系統(tǒng)的碎片化和復(fù)雜度,CPU、GPU、NPU以及ISP、VPU等計(jì)算單元構(gòu)成的異構(gòu)融合計(jì)算平臺(tái),將能夠在各種碎片化場景中,對計(jì)算的差異化需求提供有效解決方案。安謀科技在立足全球生態(tài)、本土創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,將自研IP和Arm IP打造成一體化、高質(zhì)量的異構(gòu)計(jì)算平臺(tái),助力本土產(chǎn)業(yè)持續(xù)創(chuàng)新。

軟件定義硬件時(shí)代,異構(gòu)計(jì)算解決復(fù)雜場景問題

AI、5G等飛速發(fā)展的技術(shù)給我們的生活帶來了巨大的便利性和高效性,隨之而來的是成本以及軟件復(fù)雜度的大幅增加。以汽車為例,一輛燃油車的技術(shù)成本約為2000美元,其中軟件成本約為10%;混動(dòng)汽車的技術(shù)成本約為1.5萬美元,其中軟件成本占比提高到20%;而在L5級別的自動(dòng)駕駛汽車中,技術(shù)成本則將達(dá)到近4萬美元,軟件部分占比將高達(dá)50%。技術(shù)成本以及軟件成本占比的提升,意味著兩者的重要性越來越高,并影響到整個(gè)系統(tǒng)以及硬件的設(shè)計(jì)。同樣,在服務(wù)器市場也顯示出軟件定義硬件的趨勢,例如容器技術(shù)、虛擬化技術(shù)、微服務(wù)技術(shù)等帶來的軟件定義計(jì)算、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、軟件定義存儲(chǔ)等。 “未來軟件定義硬件的趨勢會(huì)從云發(fā)展到邊緣,進(jìn)而發(fā)展到端側(cè)?!眲硎?。

隨著軟件定義硬件成為趨勢,多種算法不斷涌現(xiàn),場景化的軟件增加了系統(tǒng)的碎片化和復(fù)雜度。例如在拍照優(yōu)化這個(gè)應(yīng)用場景中,需要用RGB圖像深度摳圖、背景虛化后再進(jìn)行超分處理,最終顯示出符合需求的高質(zhì)量圖片。在這個(gè)處理過程背后,硬件方面涉及到CPU和ISP的協(xié)同以及GPU和NPU的協(xié)同,乃至SoC中各個(gè)異構(gòu)計(jì)算的協(xié)同和配合。

在談及如何應(yīng)對場景碎片化、多樣化的問題時(shí),劉澍表示:“碎片化的場景更需要異構(gòu)計(jì)算核心的配合,不僅需要CPU、GPU等通用計(jì)算單元,也需要高質(zhì)量的人工智能處理單元NPU,視頻圖像處理單元VPU、ISP或是其它安全處理功能。通過各個(gè)計(jì)算單元之間的異構(gòu)融合和協(xié)同工作,來滿足復(fù)雜場景對計(jì)算的差異化需求?!?

評估系統(tǒng)真實(shí)需求,為客戶提供滿足真實(shí)應(yīng)用場景的設(shè)計(jì)

面對越來越復(fù)雜的碎片化場景,如何滿足硬件上的需求?答案是需要評估系統(tǒng)真實(shí)的需求。劉澍指出,通用的Benchmark無法代表真實(shí)場景的需求。以自動(dòng)駕駛場景分析為例,用一個(gè)賽道上簡單的幾輛車在運(yùn)行的場景,通過車速來判斷真實(shí)的性能需求顯然不夠準(zhǔn)確,因?yàn)檎鎸?shí)的城市交通場景是非常復(fù)雜的,存在著交通指示、人和各種各樣的物體之間大量的交互。

為評估系統(tǒng)的真實(shí)需求,安謀科技提出了基于場景的分析辦法,對游戲、編解碼、安全等客戶關(guān)心的關(guān)鍵場景進(jìn)行分析和提取,分化出CPU、GPU的工作量以及NPU、VPU等其它異構(gòu)核心單元的工作量。通過對各計(jì)算單元工作量的評估,進(jìn)而得到性能模型和功耗模型進(jìn)一步分析,進(jìn)而通過對帶寬、功耗、性能的分析最終達(dá)到最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)?!眲榻B到。

“通過Total Compute對系統(tǒng)級異構(gòu)的分析,結(jié)合客戶的應(yīng)用分析出真實(shí)需求,從而定義出滿足真實(shí)復(fù)雜場景的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和芯片設(shè)計(jì)方案。”劉澍指出,基于Arm的開發(fā)工具、分析工具以及強(qiáng)大的軟件生態(tài),我們?yōu)榭蛻籼峁┫嚓P(guān)的驅(qū)動(dòng)、軟件以及分析工具,還可以通過物理庫產(chǎn)品,為CPU、GPU定制最優(yōu)的PPA物理實(shí)現(xiàn)所需要的基礎(chǔ)單元。 “Total Compute方案已經(jīng)得到了很多國內(nèi)合作伙伴的深度參與。例如,通過Total Compute分析,游戲開發(fā)引擎取得了內(nèi)存帶寬節(jié)省30%的成果,這對提升性能和減少功耗以及對芯片的成本節(jié)省都有很大的提升。”劉澍表示。

構(gòu)建多元異構(gòu)計(jì)算平臺(tái),助力客戶加速產(chǎn)品開發(fā)

據(jù)劉澍介紹,安謀科技的自研IP和Arm產(chǎn)品形成了完整的 異構(gòu)核心計(jì)算矩陣。除了Arm CPU、GPU等通用計(jì)算IP外,安謀科技 “周易”NPU、“星辰”CPU、“山?!盨PU以及“玲瓏”ISP和VPU等自研IP產(chǎn)品在異構(gòu)計(jì)算中同樣是不可或缺的核心。劉澍表示: “安謀科技自研IP和Arm IP,追求的是一體化的、完整的異構(gòu)計(jì)算的矩陣。在這個(gè)矩陣下,各個(gè)計(jì)算單元通過協(xié)同和互補(bǔ)形成一個(gè)完整的平臺(tái)。安謀科技將持續(xù)致力于異構(gòu)計(jì)算產(chǎn)品研發(fā),為客戶提供多元化的、滿足實(shí)際場景需求的解決方案?!?

數(shù)據(jù)顯示,自安謀科技成立以來,在國內(nèi)的授權(quán)合作伙伴超過300家,累計(jì)芯片出貨量突破250億片,促進(jìn)了下游年產(chǎn)值過萬億元人民幣規(guī)模的科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展,這也是安謀科技在整個(gè)Arm生態(tài)里所做出的重要貢獻(xiàn)?!拔覀兿Mㄟ^Arm生態(tài)助力本土芯片產(chǎn)業(yè),歡迎更多的合作伙伴加入到Arm生態(tài)中來?!眲偨Y(jié)道。

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