通信世界网消息(CWW)进入后摩尔时代,半导体行业提升芯片性能、控制功耗和成本不再仅依赖于制程提升,IP的作用更加凸显。11月2日,在EEVIA第十届年度中国硬科技媒体论坛暨2022产业链研创趋势展望研讨会上,Imagination产品市场高级经理黄音表示,高性能SoC IP需求的增长提振了半导体技术市场,作为一家领先的芯片设计公司,Imagination正紧随市场发展趋势,持续进行技术创新,致力于用核心领域的IP技术帮助客户开拓新市场。
市场需求驱动IP产品蝶变
“IP像蝴蝶一样,从卵、幼虫到蝶变的过程反映了应用市场需求的变化,比如服务器的市场增长,物联网AIoT市场的应用和普及,以及5G、人工智能市场的增长和推广。”黄音表示,应用市场的需求正推动技术不断发展,越来越多的半导体厂商开始考虑借助外力,比如专业的IP公司在某一个领域里面提供完整的技术服务,从而降低成本并节省产品进入市场的时间。
数据显示,2021年全球半导体销售近6000亿,IP产值是50多亿,这意味着数十亿美元的IP产业支撑着数千亿美元的半导体市场。IP是半导体上游产业链的核心,每一元芯片能撑起200多元的社会经济,而每一元的IP能支持20000元的社会经济价值,所以IP公司的存在是必要的。
芯片巨头有足够的技术储备、人才储备和资金储备,可对每一个细分领域和专项进行拓展,拥有广阔的市场空间。但对于中小型企业、创业公司而言,无法提供完整的SoC技术的它们只能专注于核心领域,需要IP公司的支持去增加它们的技术优势。黄音表示,Imagination能提供核心领域的IP技术,协助客户做验证,辅助客户流片成功。
Imagination有30多年历史,其创新焦点有两个,一是性能,二是功耗,并致力于实现二者平衡。其产品在手机、PC、平板、汽车、服务器、数据中心等领域得到了广泛应用。手机有电池供电,而汽车在不同的场景下都需要保证功能的稳定性,所以芯片实现低功耗成为重中之重。服务器看似是插电的,其实是多集群设备,需要24小时运转,也需要考虑到耗电和散热问题。
从市场发展趋势看,灵活性和可扩展性正在驱动Imagination的技术创新,据黄音介绍,以前Imagination的技术主要应用在嵌入式领域,随着国内内需市场的趋势发展,台式机,服务器、数据中心等国内GPU的需求不断增加,Imagination需要从小核往大核进行扩展,这就需要非常好的灵活性。其次是功耗和带宽,带宽是芯片产品不可逾越的坎儿,在芯片设计中带宽越高功耗也会相应增长。再其次是安全,手机芯片、服务器都需要安全措施去保障数据不被泄露。
关键技术升级,Imagination打造领先IP产品
作为移动GPU领域的领导者,Imagination在GPU、CPU领域拥有多年经验,对于异构设计有着深刻的理解。在会上,黄音介绍了Imagination在技术层面的创新。
在灵活性和可扩展性上,CXT 8-256 RT1不仅具备光线追踪能力,还可扩展到16-512、48-1536以及64-2048。大的单核可以达到小的单核性能的四或八倍,还可以通过多核来进一步提高性能。同时,为确保IP的可扩展性,Imagination开发低耦合多核技术,使每个核有相同等级的权重和功能,极大节省了能耗和带宽。
GPU方面,在硬件压缩技术上,Imagination提供了四种压缩等级,从像素完全无损模式,到可确保4:1或更佳压缩率的带宽极省模式。除了无损压缩之外,Imagination还能做有损压缩,例如25%的有损、50%的有损、75%的有损,且有损压缩之后,与原图没有太大的差别,还能节省20%到40%的带宽。在硬件虚拟化技术上,Imagination是第一家实现GPU硬件虚拟化IP授权的公司,具体到汽车应用,OEM厂商可以通过采用硬件虚拟化技术来实现服务和应用程序的有效隔离,确保在系统被入侵或数据损毁的时候仍能保持安全,大大节省了软硬件成本。且OEM厂商可以任意部署或移除某个应用,并不影响其他同时在运行的服务。在GPU固件上,Imagination在GPU里存放固件可以做很多本地事务,减少Host CPU的负载;可以在GPU出错的时候,采集全部的数据日志,进行错误分析;可以进行一些Debug工作。
GPU是Imagination的王牌IP核产品。2021年,Imagination推出了C系列CXT GPU,首次在移动IP上实现了桌面级质量的光线追踪视觉效果,采用业界首款RTLS 4级光线追踪架构,可在移动端为游戏玩家和开发者提供桌面级的视觉效果,还可扩展应用于云、数据中心和PC市场。黄音表示,Imagination在GPU计算上的创新追求效能和灵活性,GPU的运算能够支持神经网络单元、数据的前后处理和图像的增强。
异构计算方面,随着数据量的爆发增长,AI计算的需求增长,SoC芯片公司追求更高性能、更低功耗,在SoC的整体设计上采用异构解决方案成为大势所趋。例如在汽车领域,随着汽车高性能化、智能化的发展趋势,人机交互屏、智能座舱等逐渐规模应用,而车与其他车、行人、路况、周边物体的交互需要用到非常多的计算,Imagination则可以提供一系列的IP核,辅助汽车进行运算。同时,在软件层面,Imagination可做多核异构,其IMGDNN中间件,往上能支持各家的运算库,框架,不同的模型和算子,往下能够到Imagination的NC-SDK层,这层是异构计算的核心部分,主要支持GPU和NNA的DDK,从而驱动硬件。
最后,黄音表示,Imagination致力于做高性能的SoC IP核公司,追求最佳PPA、高性能、低功耗,让IP不仅适用于移动端,同样适用于桌面服务器等高性能领域。未来,Imagination将紧随市场趋势,持续提高IP核的可扩展性、灵活性和效率。