時(shí)昕：Imagination支持中國本土企業(yè)共贏得國產(chǎn)處理器和AI

“提到Imagination，大家想到的可能只是智能手機(jī)GPU，但其實(shí)我們的產(chǎn)品涵蓋移動(dòng)手機(jī)、汽車電子和IoT三大市場(chǎng)，其中汽車電子GPU占全球近一半的市場(chǎng)份額?！盜magination中國區(qū)戰(zhàn)略市場(chǎng)與生態(tài)高級(jí)總監(jiān)時(shí)昕日前在SiFive北京研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)說道。

據(jù)了解，目前基于Imagination的IP授權(quán)出貨量已達(dá)110億顆，而2012年公司宣布的出貨量為10億顆，在短短七年內(nèi)Imagination產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了指數(shù)級(jí)增長。

Imagination中國區(qū)戰(zhàn)略市場(chǎng)與生態(tài)高級(jí)總監(jiān)時(shí)昕

從GPU到人工智能再到物聯(lián)網(wǎng)

時(shí)昕介紹到，作為全球首款GPU IP供應(yīng)商，Imagination已經(jīng)有了30多年的積累。而除了GPU之外，公司在人工智能熱潮開始之前就在大力拓展相關(guān)應(yīng)用，至今已累計(jì)開發(fā)三代人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器（NNA）。時(shí)昕表示，目前基于第二代NNA PowerVR 2NX 產(chǎn)品已經(jīng)流片成功，AI Benchmark的評(píng)測(cè)顯示，排名結(jié)果位居第一。

同樣在稍早之前的6月28日南京國際博覽會(huì)議中心召開的中國人工智能峰會(huì)上，中國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟（AIIA）總體組組長孫明俊主持發(fā)布了“AIIA DNN Benchmark”測(cè)評(píng)結(jié)果，Imagination的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器通過了《AIIA DNN benchmark——人工智能端側(cè)芯片基準(zhǔn)測(cè)試評(píng)估方案 V0.5 版本》！在測(cè)試中，Imagination的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器在多項(xiàng)測(cè)試中同樣名列第一。

除了單純的人工智能加速器之外，隨著5G的到來，越來越多周邊設(shè)備需要連接。Imagination早在2000年時(shí)就收購了Ensigma，提供了針對(duì)連接領(lǐng)域的IP，包括WiFi、藍(lán)牙等芯片背后都離不開Ensigma的技術(shù)，Ensigma也是藍(lán)牙及Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)制定的重要參與者。目前Imagination的Wi-Fi及藍(lán)牙 IP市占率位居全球第二，基于Ensigma IP的量產(chǎn)芯片超過5000萬片。

最“本土化”的IP公司

時(shí)昕介紹道，目前Imagination的技術(shù)研發(fā)基本都在英國和歐洲，在美國只有一個(gè)銷售辦公室，因此絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)類似其他IP公司因?yàn)橹忻兰夹g(shù)封殺所帶來的后果。

此外，目前全球擁有GPU技術(shù)專利的公司有五個(gè)，包括英偉達(dá)、AMD、英特爾、微軟以及Imagination，而其他GPU廠商只擁有GPU的實(shí)現(xiàn)而沒有專利，同時(shí)只有Imagination是非美國公司。

Imagination也于2017年被中資背景的私募基金Canyon Bridge收購，因此Imagination最適合目前中國大力發(fā)展自主集成電路產(chǎn)業(yè)的國情。

構(gòu)建生態(tài)體系

目前Imagination的合作伙伴體系中包括了瑞薩、MTK、紫光展銳等主流芯片廠商作為客戶之外，更重要的是構(gòu)建起了完整的生態(tài)系統(tǒng)，從操作系統(tǒng)到EDA工具，從代工廠到標(biāo)準(zhǔn)組織，Imagination都有著廣泛的合作滲透。

“要設(shè)計(jì)SoC芯片，需要GPU、NNA、互聯(lián)IP還不夠。我們也在CPU方面和伙伴們展開許多合作，例如Imagination也是RISC-V聯(lián)盟成員，與今天活動(dòng)的主辦方SiFive有著良好合作。 第八代GPU和NNA IP目前已經(jīng)加入到了SiFive的Designshare計(jì)劃中，用戶無需提交授權(quán)費(fèi)就可以進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)，等到量產(chǎn)時(shí)候再商量費(fèi)用，從而降低了IC設(shè)計(jì)門檻?！睍r(shí)昕說道。

Imagination的幾項(xiàng)黑科技

時(shí)昕介紹了最新的9系列GPU產(chǎn)品，重點(diǎn)關(guān)注的是游戲領(lǐng)域。

而首先的黑科技就是9系列產(chǎn)品使用的PVRIC4新一代功能強(qiáng)大的圖像壓縮技術(shù)，可協(xié)助為數(shù)字電視、智能手機(jī)和平板電腦等設(shè)備開發(fā)系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）的客戶降低成本，且不會(huì)出現(xiàn)明顯的圖像質(zhì)量損失。PVRIC4支持隨機(jī)訪問視覺無損圖像壓縮，確保帶寬和內(nèi)存占用節(jié)省至少50％，并使系統(tǒng)能夠克服性能的帶寬限制。PVRIC4獨(dú)具雙流水線幀緩沖壓縮引擎。其中一個(gè)全新的有損流水線僅在無損流水線未實(shí)現(xiàn)50％壓縮率情況下才被使用，以確保即使是難以壓縮的“有噪聲”圖像也能以最高保真度進(jìn)行壓縮。一個(gè)決策邏輯模塊來確定應(yīng)該使用哪個(gè)輸出來保證壓縮比，并且借助精心調(diào)整的算法，圖像質(zhì)量的變化是不可察覺的。得益于這種混合解決方案，PVRIC4為SoC制造商提供了兩種方法的最佳結(jié)果，它具有最高保真度，以確保節(jié)省圖形和視頻內(nèi)容上的帶寬和幀緩沖配置。這都在硬件中執(zhí)行，并在實(shí)現(xiàn)時(shí)沒有任何性能開銷。

PVRIC4的帶寬節(jié)省意味著可為消費(fèi)者帶來更長的電池續(xù)航時(shí)間，也意味著為系統(tǒng)制造商節(jié)省成本，使更多的RAM和帶寬可以被釋放用于其他用途，例如在使用GPU的同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速5G下載，或者減少系統(tǒng)中使用的DRAM器件的數(shù)量。

光線追蹤技術(shù)則是Imagination的另外一個(gè)黑科技，Imagination可提供其PowerVR光線追蹤IP技術(shù)授權(quán)，從而使采用光學(xué)建模技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的最前沿真實(shí)圖像渲染能夠被集成到圖形處理器（GPU）中，并用于移動(dòng)設(shè)備、汽車、服務(wù)器和其他市場(chǎng)，也就是說不只是用在Imagination自己的GPU中，還可以授權(quán)給其他非Imagination GPU的客戶。

“如果說GPU是處理器領(lǐng)域的皇冠，那么光線追蹤技術(shù)則是皇冠上的那顆寶石。”時(shí)昕高度評(píng)價(jià)道：“過去的GPU大多采用多層?xùn)鸥窕幚?，?jì)算量較小，但是畫質(zhì)不高，尤其是在鏡片水面等反光地方只能采用近似計(jì)算方式。而實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)的原理是，通過模擬發(fā)出百萬條光線，根據(jù)物體材質(zhì)計(jì)算反射和折射，使得影像更為逼真?！?/p>

異構(gòu)計(jì)算是Imagination的第三項(xiàng)黑科技，眾所周知目前AI處理依靠的處理器架構(gòu)包括CPU、DSP、GPU、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器以及專用電子電路等，其中CPU效率最低但是普適性好，而專用電路效率最高但是普適性最差，DSP相對(duì)來說編程比較繁瑣同時(shí)也無法處理浮點(diǎn)。因此包括GPU、NNA是現(xiàn)在比較流行的AI處理加速器，Imagination通過提供GPU和NNA IP，使客戶可以通過IP組合搭建異構(gòu)系統(tǒng)，得到最好的AI處理效率。

除了硬件效率之外，時(shí)昕也介紹了Imagination在人工智能軟件開發(fā)上的工作，目前NNA IP可以直接支持Caffe和Tensorflow，其他則是通過ONNX支持。

汽車電子GPU市場(chǎng)搶占制高點(diǎn)

時(shí)昕介紹到，Imagination一直同Renesas、TI等汽車ADAS芯片供應(yīng)商長期合作，汽車電子對(duì)產(chǎn)品生命周期的要求非常嚴(yán)格，也證明Imagination具有長期支持的能力。

針對(duì)自動(dòng)駕駛，時(shí)昕表示異構(gòu)計(jì)算也是非常重要的，比如在做360環(huán)視拼接時(shí)，GPU用來做拼接計(jì)算而NNA用來做規(guī)劃，導(dǎo)航時(shí)GPU負(fù)責(zé)場(chǎng)景渲染，NNA負(fù)責(zé)路徑計(jì)算等。通過兩種技術(shù)搭配，可以在滿足需求的同時(shí)控制芯片體積和功耗。

同樣，自動(dòng)駕駛需要極高的可靠性和安全性，Imagination獨(dú)有的虛擬化GPU技術(shù)，可以將一個(gè)GPU虛擬成8個(gè)，每一個(gè)虛擬內(nèi)核支撐一塊屏幕，通過一顆芯片，可以實(shí)現(xiàn)更低的物理故障率，而在開發(fā)過程中，Imagination提供了虛擬化開發(fā)工具，可針對(duì)每一個(gè)虛擬GPU進(jìn)行調(diào)試。

總結(jié)

“目前國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)和AI行業(yè)非常火爆，也誕生了很多創(chuàng)業(yè)公司，我們認(rèn)為處理器硬件設(shè)計(jì)不難，難的是軟件如何獲得廣泛支持，相信創(chuàng)業(yè)公司產(chǎn)品獲得市場(chǎng)的認(rèn)同和接受是長期過程，在長期馬拉松之后可能會(huì)從幾十家減少到幾家。但無論如何，Imagination都愿意和合作伙伴一起成為幸運(yùn)兒，因此Imagination正在加大力度投入中國的研發(fā)建設(shè)，同時(shí)也在中國有一個(gè)針對(duì)生態(tài)和戰(zhàn)略的布局，包括和國內(nèi)高校及研究機(jī)構(gòu)針對(duì)AI應(yīng)用做研究和教學(xué)拓展項(xiàng)目，作為中資背景的Imagination將利用獨(dú)特的市場(chǎng)戰(zhàn)略地位和中國伙伴一起贏得國產(chǎn)處理器和AI的長跑?！睍r(shí)昕總結(jié)道。