8月25日，在無錫舉辦的“第二屆中國集成電路設(shè)計創(chuàng)新大會暨 IC 應用博覽會(ICDIA 2022)高峰論壇上，安謀科技產(chǎn)品研發(fā)負責人劉澍表示，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)的碎片化和復雜度，CPU、GPU、NPU以及ISP、VPU等計算單元構(gòu)成的異構(gòu)融合計算平臺，將能夠在各種碎片化場景中，對計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)計算平臺，助力本土產(chǎn)業(yè)持續(xù)創(chuàng)新。

軟件定義硬件時代，異構(gòu)計算解決復雜場景問題

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級別的自動駕駛汽車中，技術(shù)成本則將達到近4萬美元，軟件部分占比將高達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，并影響到整個系統(tǒng)以及硬件的設(shè)計。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算、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、軟件定義存儲等。 “未來軟件定義硬件的趨勢會從云發(fā)展到邊緣，進而發(fā)展到端側(cè)?！眲硎尽?

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)的碎片化和復雜度。例如在拍照優(yōu)化這個應用場景中，需要用RGB圖像深度摳圖、背景虛化后再進行超分處理，最終顯示出符合需求的高質(zhì)量圖片。在這個處理過程背后，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中各個異構(gòu)計算的協(xié)同和配合。

在談及如何應對場景碎片化、多樣化的問題時，劉澍表示：“碎片化的場景更需要異構(gòu)計算核心的配合，不僅需要CPU、GPU等通用計算單元，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。通過各個計算單元之間的異構(gòu)融合和協(xié)同工作，來滿足復雜場景對計算的差異化需求。”

評估系統(tǒng)真實需求，為客戶提供滿足真實應用場景的設(shè)計

面對越來越復雜的碎片化場景，如何滿足硬件上的需求?答案是需要評估系統(tǒng)真實的需求。劉澍指出，通用的Benchmark無法代表真實場景的需求。以自動駕駛場景分析為例，用一個賽道上簡單的幾輛車在運行的場景，通過車速來判斷真實的性能需求顯然不夠準確，因為真實的城市交通場景是非常復雜的，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。通過對各計算單元工作量的評估，進而得到性能模型和功耗模型進一步分析，進而通過對帶寬、功耗、性能的分析最終達到最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計?！眲榻B到。

“通過Total Compute對系統(tǒng)級異構(gòu)的分析，結(jié)合客戶的應用分析出真實需求，從而定義出滿足真實復雜場景的系統(tǒng)設(shè)計和芯片設(shè)計方案。”劉澍指出，基于Arm的開發(fā)工具、分析工具以及強大的軟件生態(tài)，我們?yōu)榭蛻籼峁┫嚓P(guān)的驅(qū)動、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)計算平臺，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)核心計算矩陣。除了Arm CPU、GPU等通用計算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)計算的矩陣。在這個矩陣下，各個計算單元通過協(xié)同和互補形成一個完整的平臺。安謀科技將持續(xù)致力于異構(gòu)計算產(chǎn)品研發(fā)，為客戶提供多元化的、滿足實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，累計芯片出貨量突破250億片，促進了下游年產(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Arm生態(tài)里所做出的重要貢獻?！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。