Imagination 汽車GPU解決方案可以合理地分配計算任務

6月29日 - 7月1日，SEMICON/FPD China 2023 在上海新國際博覽中心（E1-E7，T1-T3）順利舉辦。在 6 月 30 日同期舉辦的“汽車芯片高峰論壇”上，Imagination 中國區(qū)產品市場副總鄭魁出席現場，帶來了“核心車規(guī)半導體IP技術，推動汽車智能化發(fā)展”的主題演講。他指出，汽車功能的融合，推動了整個汽車電子電氣架構的發(fā)展，隨著汽車的智能化和電動化，從 IC 角度來說，對整個計算架構帶來非常大的挑戰(zhàn)。同時，他分享了 Imagination 從半導體 IP 供應商的角度，在汽車芯片計算架構的探索，以及 Imagination 可提供的解決方案。

Imagination 中國區(qū)產品市場副總鄭魁

Imagination 中國區(qū)產品市場副總鄭魁首先介紹了當前汽車發(fā)展的趨勢。他表示，近兩年汽車發(fā)展非?？欤瑥钠嚬δ艿秸麄€計算架構都有很大的變化，像“行泊一體這樣的功能已經成為中低端車型的標配”。同時，隨著汽車娛樂系統(tǒng)和汽車行駛等功能的融合，推動了汽車電子電氣架構集成化、中央化的發(fā)展，而從半導體 IP 角度來看，這對整個計算架構帶來了非常大的挑戰(zhàn)，例如“計算架構需要更強的擴展性、更高的計算效率，以及更大的靈活性”。

隨后鄭魁介紹到 Imagination 是全球領先的半導體 IP 供應商，目前包含GPU、CPU 和 NNA（AI）三大業(yè)務。其研發(fā)的 PowerVR GPU 架構已有三十年的歷史，并從 2006 年開始進入汽車市場，陸續(xù)發(fā)布了多款面向汽車市場的產品和技術，例如 HyperLane硬件虛擬化、IMG BXS GPU IP 系列產品（業(yè)內首款符合ISO26262 ASIL B 的GPU）等，在業(yè)內獲得了眾多客戶的認可。目前搭載 Imagination 的 IP 產品的汽車芯片累計出貨量已超過 3億顆，在汽車應用領域中保持著 GPU IP 領先的市場份額。

那么，基于 IP 角度及自身的產品，Imagination 也一直在探索未來適用于汽車芯片的計算架構形態(tài)。鄭魁表示，CPU 通用性好，但性能密度方面相對較差；GPU 可支持大模型運算，性能密度在 CPU 和 AI 之間；NPU 具有可編程性，擴展性則差一些。

由于整個汽車的應用場景極為復雜，“如何把 workload 很好的匹配到不同的計算單元，以及如何在 IP 架構上把 workload 更細顆粒度的拆分和分配”，是 Imagination 思考的重點，異構計算也成為 Imagination 未來產品規(guī)劃的方向。以 ADAS 為例，它包含了從感知、定位到環(huán)境識別、決策相對較長的工作流程，而基于GPU、CPU 和 AI 的性能特點，可以更合理地分配計算任務。

同時，結合當前艙駕一體的設計趨勢，Imagination 可在圖形渲染和算力方面提供相應的解決方案。在圖形渲染方面，從基礎的環(huán)視功能，到 HMI 交互、一芯多屏，再到支持 3A 游戲，甚至是光線追蹤技術，Imagination GPU可實現更好的圖形體驗。在計算方面，Imagination 希望打造一個基于 GPU、CPU 和 AI 的異構計算平臺。

鄭魁特別介紹了Imagination 汽車GPU解決方案 IMG BXS GPU 系列產品。該系列包括九款已發(fā)布的 IMG BXS GPU，從面積高效的 IMG BXS-4-64 GPU，一直擴展到具有 128ppc填充率和 4TFLOPS 計算性能的 IMG BXS-32-1024 MC4 GPU。IMG BXS GPU 系列的開發(fā)遵循 ISO 26262 標準，并通過了 ASIL-B 認證。鄭魁表示，IMG BXS-32-1024 MC4 GPU（ 4TFLOPS ），與 4NX-MC8（100 TOPS）、RISC-V CPU（300K DIMPS）相組合，其性能遠超當前市場上的其他競品。

此外，鄭魁還展示了更多 Imagination 針對汽車領域的 IP 產品，均符合汽車功能安全，GPU 包括更聚焦成本和效率的 XE/XM GPU、高性能及支持光線追蹤的 XT GPU 和 更高端的 XS GPU，2022 年推出的 RTXM-2200 CPU，以及高性能、低功耗的神經網絡加速器（NNA）系列產品。

目前，Imagination 與德州儀器、瑞薩、安霸、芯馳科技、TeleChips、Mobica 等伙伴保持著長期密切合作，并在硬件、軟件層面提供全方位的支持。未來，隨著汽車電動化、智能化的發(fā)展，Imagination 希望通過 GPU+CPU+AI 異構計算平臺，為汽車芯片廠商提供更靈活的解決方案。