探索科技未來新十年，Imagination押注汽車和RISC-V賽道，提供全面異構(gòu)計(jì)算方案

IP授權(quán)是半導(dǎo)體領(lǐng)域一個(gè)特殊的商業(yè)模式，IP供應(yīng)商集中優(yōu)勢(shì)資源在特定領(lǐng)域發(fā)力，為業(yè)界提供現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)化解決方案，這推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展，并且?guī)椭铀賱?chuàng)新，減少了客戶的創(chuàng)新成本。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)的崛起，IP供應(yīng)商需要不斷創(chuàng)新和更新其技術(shù)以保持競爭力，并且與更多行業(yè)和領(lǐng)域的公司合作，推動(dòng)技術(shù)整合和新應(yīng)用的發(fā)展。

在GPU、CPU和AI加速器方面，Imagination是業(yè)界領(lǐng)先的IP供應(yīng)商，近年來在移動(dòng)光追GPU和RISC-V CPU等領(lǐng)域表現(xiàn)亮眼。在近日召開的2023年國際集成電路展覽會(huì)暨研討會(huì)上，Imagination的“IMG DXT GPU圖形處理器IP”榮獲全球電子成就獎(jiǎng)之“年度IP（IP of the Year）”。Imagination副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理劉國軍受邀出席了此次全球CEO峰會(huì)，并在當(dāng)日壓軸的圓桌討論環(huán)節(jié)，參與了討論和分享。針對(duì)科技未來十年的新技術(shù)趨勢(shì)和市場(chǎng)走向，劉總分享了Imagination的獨(dú)到觀點(diǎn)和技術(shù)布局。

ADAS興起，汽車處理需求倍增

預(yù)計(jì)到2031年，在ADAS和電氣化的大幅增長推動(dòng)下，汽車半導(dǎo)體的市場(chǎng)規(guī)模將接近1500億美元。汽車將會(huì)從ADAS L2/3級(jí)升級(jí)到L4級(jí)自動(dòng)駕駛，背后是汽車架構(gòu)的變化從傳統(tǒng)架構(gòu)轉(zhuǎn)向域控架構(gòu)，二這將會(huì)讓計(jì)算功能變得日益集中，更多以前在云端的高性能計(jì)算任務(wù)需要在汽車這一邊緣端側(cè)完成。
而另一方面，隨著電子產(chǎn)品在汽車功能中扮演越來越重要的角色，供應(yīng)鏈關(guān)系也在發(fā)生變化，原始設(shè)備制造商對(duì)處理器技術(shù)產(chǎn)生了更大的興趣。他們也不僅僅局限于直接接受來自Tier1的方案，而是從汽車定義之初就將處理器這一底層硬件和整個(gè)軟件服務(wù)相結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)自己差異化的競爭優(yōu)勢(shì)，為客戶提供更好的駕乘體驗(yàn)。
值得一提的是，在汽車上軟硬件解藕正在發(fā)生。在軟件定義的汽車時(shí)代，軟件更新將通過無線方式持續(xù)提供。對(duì)于處理器公司來說，支持原始設(shè)備制造商進(jìn)行軟件開發(fā)和部署是成功的關(guān)鍵，這既要處理器當(dāng)前的性能能夠滿足應(yīng)用需求，還需要考慮到硬件預(yù)埋來滿足未來軟件升級(jí)的應(yīng)用發(fā)展需求。
劉國軍表示，未來的汽車形態(tài)會(huì)有一個(gè)非常大的轉(zhuǎn)變，自動(dòng)駕駛是其中必然會(huì)發(fā)生的一個(gè)變化，而除了出行這一基礎(chǔ)功能之外，更多的像智能化、社會(huì)化和娛樂性的一些新功能也會(huì)普及開來，汽車作為人們的第三生活空間將為我們提供一種新的生活方式。
相比其他行業(yè)應(yīng)用，汽車芯片必須要符合更高要求的車規(guī)認(rèn)證，這對(duì)于汽車芯片客戶而言是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。劉國軍在圓桌環(huán)節(jié)的分享中提到，Imagination的車規(guī)級(jí)IP是從設(shè)計(jì)的分段流程、到質(zhì)量檢查、一直到車規(guī)認(rèn)證的整個(gè)設(shè)計(jì)開發(fā)驗(yàn)證流程中，都嚴(yán)格符合ISO26262的標(biāo)準(zhǔn)，保證了整個(gè)車規(guī)功能安全設(shè)計(jì)的一致性，可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)從IP到系統(tǒng)和軟件的一整個(gè)的車規(guī)認(rèn)證。
據(jù)悉，Imagination是為汽車駕駛艙和信息娛樂裝置提供GPU IP的第一大供應(yīng)商，其提供的汽車GPU性能可達(dá)到4～128GTexel/s和64～4128GFLOPS。此外，安全是Imagination的汽車產(chǎn)品開發(fā)的主要驅(qū)動(dòng)力，汽車級(jí)IMG GPU IP中內(nèi)建了基于硬件的安全機(jī)制，如分塊區(qū)域保護(hù)等，并符合 ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)Imagination也非常強(qiáng)調(diào)GPU IP的靈活性——同一個(gè)芯片可用于計(jì)算（支持 ADAS 任務(wù)）和圖形（支持 HMI 任務(wù)）。這種靈活、可編程的硬件比固定功能的硬件更能滿足未來工作負(fù)載的需求，也能夠更好地支持客戶向軟件定義汽車的轉(zhuǎn)變。
在汽車應(yīng)用方面，Imagination提供了領(lǐng)先的GPU IP——IMG BXS GPU，該系列經(jīng)過了ISO26262的ASIL B認(rèn)證，與消費(fèi)級(jí)B系列GPU相比，在運(yùn)行汽車工作負(fù)載時(shí)性能可以提升60%。支持包括高級(jí)環(huán)視、儀表盤渲染、ADAS計(jì)算等車載高性能計(jì)算應(yīng)用。Ambarella已經(jīng)率先將BXS GPU集成到了其CV3系列域控SoC中，從而實(shí)現(xiàn)L2+級(jí)～L4級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，可在任何惡劣天氣條件下為駕駛員提供更高水平的環(huán)境感知、機(jī)器感知和自動(dòng)駕駛決策。

押注RISC-V，擁抱開源計(jì)算新時(shí)代

除了車載GPU應(yīng)用外，對(duì)于未來十年的科技發(fā)展，Imagination同樣看好的是RISC-V賽道。對(duì)于Imagination而言，在CPU IP上的布局將會(huì)關(guān)注在RISC-V方面，并且GPU IP也均可兼容客戶的RISC-V SoC。
據(jù)RISC-V International數(shù)據(jù)，當(dāng)前整個(gè)行業(yè)已經(jīng)出貨了超過100億個(gè)RISC-V CPU，預(yù)計(jì)到2027年16%的CPU半導(dǎo)體IP將會(huì)采用RISC-V指令集來構(gòu)建。來自Counterpoint的預(yù)測(cè)則表明，到2025年10%的汽車CPU將采用RISC-V技術(shù)。
Imagination提供了基于RISC-V指令集的CPU系列產(chǎn)品“Catapult CPU”，該系列提供了四類面向微控制器、實(shí)時(shí)處理器、高性能CPU和汽車功能安全CPU不同應(yīng)用需求的選擇。作為Imagination整個(gè)異構(gòu)解決方案的一部分，Catapult CPU為客戶提供了基于RISC-V的全新設(shè)計(jì)，客戶可針對(duì)性能、效率或功耗進(jìn)行自主配置，使其適合更加廣泛的市場(chǎng)。
更重要的是，Imagination的GPU支持在客戶的RISC-V SoC中進(jìn)行部署，在中國像StarFive、T-Head等客戶在其RISC-V的SoC中都選擇了搭載Imagination的GPU、甚至是NNA IP來實(shí)現(xiàn)圖形加速。
在2023年國際集成電路展覽會(huì)暨研討會(huì)-EDA/IP與IC設(shè)計(jì)分論壇上，Imagination市場(chǎng)及業(yè)務(wù)發(fā)展高級(jí)經(jīng)理黃音表示，移動(dòng)、消費(fèi)類、汽車和數(shù)據(jù)中心是Imagination未來主要關(guān)注的四大細(xì)分市場(chǎng)，這些也將是RISC-V未來應(yīng)用拓展方向。
作為RISC-V重要生態(tài)伙伴和積極推動(dòng)者，Imagination已經(jīng)在去年升級(jí)成為RISC-V國際基金會(huì)的董事會(huì)成員。憑借著多年的硅驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)，Imagiantion可以幫助客戶將Imagination GPU IP集成到其自己的的RISC-V SoC設(shè)計(jì)中。

仍是業(yè)界唯一四級(jí)移動(dòng)光追方案，IMG DXT GPU斬獲“年度IP”殊榮

作為榮獲此次2023 全球電子成就獎(jiǎng)“年度 IP 產(chǎn)品”大獎(jiǎng)的GPU IP產(chǎn)品，IMG DXT可謂是實(shí)至名歸。雖然發(fā)布已近一年，但其仍是業(yè)界唯一的四級(jí)光線追蹤移動(dòng)解決方案。IMG DXT采用了Imagination突破性的光線追蹤技術(shù)，可謂所有移動(dòng)設(shè)備提供頂尖的圖形處理效果，憑借著高性價(jià)比和良好能效表現(xiàn)，能夠?qū)⒐庾穾淼母糜螒蝮w驗(yàn)普及到主流移動(dòng)設(shè)備中，惠及更多的移動(dòng)終端用戶。
據(jù)了解，與上一代相比，用于旗艦手機(jī)的IMG DXT單核最大性能提高了50%；由于架構(gòu)增強(qiáng)，IMG DXT核的性能密度比上一代高出25%；此外IMG DXT 還擁有多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，包括Vulkan片段著色率 (FSR)、2D雙速率紋理處理、提高紋理和計(jì)算性能、流水線數(shù)據(jù)主控器、ALU寄存器組性能翻番等。

提供全面異構(gòu)計(jì)算解決方案

當(dāng)我們想到Imagination，就會(huì)想到GPU，但這絕非其全部，隨著開源計(jì)算時(shí)代的到來，異構(gòu)計(jì)算提供了更靈活和更具性價(jià)比的算力支持，Imagination也已經(jīng)為完整的全面異構(gòu)計(jì)算解決方案做好了準(zhǔn)備。據(jù)劉國軍分享，Imagination不僅有GPU、還有CPU、NAA加速器，Imagination的異構(gòu)計(jì)算方案能夠幫助業(yè)界實(shí)現(xiàn)更普惠的AI芯片。