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新算力時(shí)代,安謀科技CPU+XPU迎接多域架構(gòu)挑戰(zhàn)

2021-09-06
來(lái)源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 多域架構(gòu) 算力 安謀科技

  安謀科技(Arm China)日前重磅發(fā)布了“雙輪驅(qū)動(dòng)”戰(zhàn)略以及新業(yè)務(wù)品牌“核芯動(dòng)力”,希望在強(qiáng)調(diào)CPU+XPU“雙輪驅(qū)動(dòng)”戰(zhàn)略的同時(shí),依托“核芯動(dòng)力” 向市場(chǎng)提供高性能、可定制化的自主架構(gòu)XPU IP產(chǎn)品和服務(wù),滿(mǎn)足越來(lái)越多的智能數(shù)據(jù)流處理需求。

  CPU+XPU的“雙輪驅(qū)動(dòng)”戰(zhàn)略

  安謀科技執(zhí)行董事長(zhǎng)兼CEO吳雄昂表示,算力的演進(jìn)是信息技術(shù)革命的核心基礎(chǔ),在PC時(shí)代,CPU加工藝的演進(jìn),讓算力提升了近百倍;在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,Arm CPU、GPU加上工藝的演進(jìn),從第一代iPhone到iPhone 12,算力提升達(dá)到了280倍。這樣的提升還需要呈十倍、百倍地增長(zhǎng),因?yàn)槲磥?lái)是一個(gè)全面數(shù)字化的時(shí)代。

  這樣的算力提升需求對(duì)計(jì)算架構(gòu)也提出了更高要求,但是,基于CPU架構(gòu)和工藝提升帶來(lái)的算力演進(jìn)已經(jīng)日趨緩慢,而未來(lái)是一個(gè)數(shù)字化、萬(wàn)物互聯(lián)的世界,設(shè)備之間彼此互聯(lián),每個(gè)設(shè)備都有自主決策、實(shí)時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)的需求。因此,全面數(shù)字化的時(shí)代需要海量的新計(jì)算,新計(jì)算架構(gòu)是提升百倍算力的一個(gè)必要基礎(chǔ)。

  安謀科技認(rèn)為,面對(duì)多樣化算力堆砌和多計(jì)算域的要求,需要下一代計(jì)算域架構(gòu)——超域架構(gòu)(xDSA)來(lái)滿(mǎn)足相應(yīng)的要求和挑戰(zhàn),并通過(guò)兼顧融合多個(gè)域的方法解決碎片化問(wèn)題。為此,安謀科技正式發(fā)布了“雙輪驅(qū)動(dòng)”戰(zhàn)略:一方面持續(xù)推動(dòng)Arm CPU架構(gòu)的本土化、生態(tài)化發(fā)展;另一方面聚焦自主研發(fā),打造自主架構(gòu)的XPU產(chǎn)品和多樣化生態(tài),以自主架構(gòu)XPU的創(chuàng)新發(fā)展與傳統(tǒng)計(jì)算IP相配合,提供多樣化、定制化、符合中國(guó)產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)需求的計(jì)算元素。

  裝上“渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)”,安謀科技要驅(qū)動(dòng)什么?

  安謀科技同時(shí)推出了新業(yè)務(wù)品牌“核芯動(dòng)力”,旨在打造開(kāi)放的智能數(shù)據(jù)流融合計(jì)算平臺(tái),賦能中國(guó)智能計(jì)算產(chǎn)業(yè)、把握多域架構(gòu)計(jì)算時(shí)代新機(jī)遇。

  吳雄昂解釋了品牌含義:“它看起來(lái)很像一個(gè)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī),是我們希望通過(guò)技術(shù)給產(chǎn)業(yè)提供核芯動(dòng)力的愿望。左邊是一個(gè)A,代表了我們?cè)贏rm CPU架構(gòu)上的傳承。中間的X代表了XPU架構(gòu)給產(chǎn)業(yè)提供更好的動(dòng)能。A+X代表我們希望提供完整的解決方案。同時(shí),右邊是很多的i元素,代表了創(chuàng)新、智能以及無(wú)限的可能、無(wú)限的合作伙伴。”

  “核芯動(dòng)力”囊括了安謀科技已經(jīng)發(fā)布的周易NPU、山海SPU、玲瓏ISP和玲瓏VPU等多個(gè)自研XPU產(chǎn)品系列。截止目前,它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超過(guò)90個(gè)本土客戶(hù)IP授權(quán),預(yù)計(jì)2021年,基于“核芯動(dòng)力”XPU產(chǎn)品的芯片出貨量將超過(guò)1億片。

  新算力時(shí)代,迎接復(fù)雜SoC設(shè)計(jì)的多重IP挑戰(zhàn)

  吳雄昂談到,在IP發(fā)展的過(guò)程中,隨著技術(shù)、市場(chǎng)應(yīng)用的場(chǎng)景明確化,軟硬件逐漸明確化,其中很多模塊慢慢就變成了IP,這也是CPU/VPU的由來(lái)。但在新一代的智能計(jì)算中,很多東西還沒(méi)有完全固化,不管是在NPU、ISP還是其他很多新的計(jì)算方法上,有很多架構(gòu)還在不斷演進(jìn)。所謂“不斷演進(jìn)”,主要是指針對(duì)不同場(chǎng)景應(yīng)用,各個(gè)廠商不得不對(duì)傳統(tǒng)模塊進(jìn)行調(diào)整,這就帶來(lái)了效率方面的挑戰(zhàn)。

  最突出的表現(xiàn)在于,一個(gè)SoC中所用到的核心IP,可能來(lái)源于多個(gè)不同供應(yīng)商。在這個(gè)過(guò)程中,如何做到核心模塊之間的互聯(lián)和優(yōu)化是一個(gè)很大的挑戰(zhàn),因?yàn)椴煌哪K與不同的廠商、開(kāi)發(fā)者之間有不同的標(biāo)準(zhǔn)、不同的接口,這對(duì)數(shù)據(jù)搬運(yùn)是很大的挑戰(zhàn),對(duì)底層軟件、中間件、上層應(yīng)用的優(yōu)化也是很大的挑戰(zhàn)。

  安謀自主架構(gòu)的XPU構(gòu)想,正是希望逐步把CPU、NPU、VPU等主要模塊的主要場(chǎng)景進(jìn)行定制化和優(yōu)化,再把這幾個(gè)模塊重新融合,來(lái)打造融合計(jì)算架構(gòu)平臺(tái),從而針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和不同的域(domain),以實(shí)現(xiàn)更好的效率。同時(shí)在模塊之間,對(duì)數(shù)據(jù)搬運(yùn)進(jìn)行優(yōu)化,以提升整體效能。

  基于超域架構(gòu)(xDSA)的XPU是開(kāi)放的智能數(shù)據(jù)流融合計(jì)算平臺(tái),能夠處理AI、視頻、圖像等功能的計(jì)算單元組成不同的解決方案,來(lái)解決海量智能數(shù)據(jù)流的處理效能問(wèn)題,滿(mǎn)足客戶(hù)多元化的需求。

  如何理解XPU的這個(gè)“X”?畢竟已經(jīng)先有英特爾提出過(guò)XPU代表異構(gòu)計(jì)算。

  吳雄昂表示,很多廠商使用X的原因是它代表了多樣、多變、無(wú)窮的概念。但對(duì)安謀科技來(lái)說(shuō),在多元化的基礎(chǔ)上,X還意味著針對(duì)不同的數(shù)據(jù)流、不同應(yīng)用的可定制、可編程、可擴(kuò)展的架構(gòu);其次,X還是針對(duì)各個(gè)場(chǎng)景的、精確的定位和優(yōu)化。X有三方面含義:一是可定制化的、多樣化的結(jié)構(gòu),包括多域的支持;二是可支持多樣化算力的擴(kuò)展堆疊;三是針對(duì)各個(gè)場(chǎng)景的更精準(zhǔn)的優(yōu)化和效能的提升。

  解決NPU生態(tài)碎片化、應(yīng)用規(guī)模受限等問(wèn)題

  7月15日,安謀科技聯(lián)合50多家產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)和機(jī)構(gòu)共同發(fā)起成立了“智能計(jì)算產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體”(ONIA),宣布全球首個(gè)開(kāi)源神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器指令集架構(gòu)(NPU ISA)。這一“中國(guó)首發(fā)、全球開(kāi)源”的NPU ISA 將聚集全球產(chǎn)業(yè)鏈資源,通過(guò)開(kāi)放的模式,共建生態(tài)、共享成果,推動(dòng)NPU生態(tài)建設(shè)。據(jù)介紹,ONIA囊括了中國(guó)集成電路產(chǎn)、學(xué),研等方面的代表力量,預(yù)計(jì)到2021年年底會(huì)員單位將突破100家。

  ONIA所要解決的行業(yè)難題主要是什么?為什么首先推動(dòng)NPU指令集架構(gòu)的開(kāi)源?

  “在新的計(jì)算中,計(jì)算架構(gòu)變得越來(lái)越多元化。從CPU到CPU+GPU擔(dān)任主角,再到現(xiàn)在CPU、GPU慢慢把很多空間讓給NPU作為主角”, 吳雄昂談到,“這個(gè)階段的NPU很像當(dāng)初的CPU。在90年代初,各廠商彼此封閉式發(fā)展,當(dāng)時(shí)有幾十個(gè)CPU標(biāo)準(zhǔn),大廠自己建生態(tài),將垂直整合做得非常好,中小廠商則是試圖找到一個(gè)間接的模式去解決問(wèn)題。Arm的演進(jìn)過(guò)程,就是通過(guò)更開(kāi)放的IP授權(quán)方式,把CPU IP交付給中小廠商,共建了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),這是一個(gè)共建、共享的過(guò)程?!?/p>

  他認(rèn)為,NPU在今天面臨同樣的情況,整個(gè)生態(tài)相對(duì)比較割裂。CPU從當(dāng)年的二十幾家演進(jìn)到今天,雖已經(jīng)歷了幾十年,但CPU指令集或整體CPU算力創(chuàng)新相對(duì)來(lái)說(shuō)比較缺乏。未來(lái),更多的新增計(jì)算力量會(huì)是在NPU上。安謀的一些合作伙伴,隨著產(chǎn)品的迭代,NPU團(tuán)隊(duì)越來(lái)越壯大,需要支持的場(chǎng)景和生態(tài)算法也越來(lái)越多,但卻不見(jiàn)得有足夠的資源去支持。

  在這個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上,安謀科技首先看到了需求的確定性存在,同時(shí)也是基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律,希望將眾多合作伙伴的需求整合起來(lái),通過(guò)統(tǒng)一的生態(tài)降低開(kāi)發(fā)成本。通過(guò)對(duì)指令集架構(gòu)與工具鏈的共享,各廠商可以發(fā)揮自己的核心IP能力,同時(shí)也能盡快地推動(dòng)軟硬件的對(duì)接與應(yīng)用生態(tài)的落地。

  “我們用Arm的全球架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)在中國(guó)建立了全新的生態(tài)系統(tǒng),得到了產(chǎn)業(yè)的支持,并持續(xù)積極推廣。而NPU ISA就是一個(gè)很好的回饋全球行業(yè)的例子,這是由中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)起的開(kāi)源項(xiàng)目,標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后,NPU ISA將會(huì)開(kāi)放給全球產(chǎn)業(yè),讓更多的智能芯片更快地在應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)生態(tài)統(tǒng)一,加快研發(fā)速度,減少研發(fā)障礙”,吳雄昂強(qiáng)調(diào),“對(duì)芯片合作伙伴來(lái)說(shuō),可以減少開(kāi)發(fā)成本與時(shí)間;對(duì)上游的應(yīng)用或算法廠商來(lái)說(shuō),也會(huì)減少與硬件適配的時(shí)間。希望這件對(duì)各方都有益的事情能共建共享,積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?!?/p>

  據(jù)了解,安謀科技還將通過(guò)技術(shù)及資本支持等多種手段,支持XPU生態(tài)建設(shè),推動(dòng)智能計(jì)算生態(tài)創(chuàng)新發(fā)展。并將為ONIA會(huì)員提供“周易”NPU的免費(fèi)授權(quán);還將聯(lián)合安創(chuàng)加速器,孵化10家基于開(kāi)源架構(gòu)和XPU的創(chuàng)業(yè)企業(yè)。

  寫(xiě)在最后

  2018年開(kāi)始獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的安謀科技,可以說(shuō)一開(kāi)始就具有優(yōu)秀的技術(shù)基因和生態(tài)基礎(chǔ)。面向國(guó)內(nèi)需求,安謀科技圍繞AI、CPU、信息安全、ISP以及VPU等多個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域開(kāi)展本土研發(fā),并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的快速落地。

  如何更好地承前啟后?可能是安謀科技現(xiàn)階段面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。吳雄昂認(rèn)為,“核芯動(dòng)力”正是承前啟后的戰(zhàn)略定位體現(xiàn):承——是對(duì)Arm CPU生態(tài)的傳承;啟——是開(kāi)啟自主架構(gòu)XPU新時(shí)代的使命。希望為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的核心計(jì)算力XPU產(chǎn)品,并通過(guò)生態(tài)共建、共享等方式與產(chǎn)業(yè)共同進(jìn)步,推動(dòng)中國(guó)智能計(jì)算產(chǎn)業(yè)在多域架構(gòu)計(jì)算時(shí)代的發(fā)展。




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