2021年芯動科技推出了基于IMG BXT GPU IP的風華1號顯卡。單塊風華1號顯卡可在臺式機和云游戲中實現4K級別的性能，渲染能力達到5 TFLOPS，如果在服務器中同時運行兩塊顯卡，性能還可翻倍。該顯卡是為不斷擴大的安卓云游戲市場量身定制的，通過云端提供卓越的成本優勢與杰出的能效比，以獲得完美的移動娛樂體驗。

現在，芯動科技團隊分享了他們在風華1號顯卡上取得的最新成就：在一塊顯卡上同時支持44個實例，每款游戲的運行速度約為30幀/秒。

這是他們發展歷程中的一個重要里程碑，彰顯了他們產品的能力，以及數據中心企業探索更新的顯卡解決方案對其服務的益處。在下面的訪談中，與芯動科技的SoC首席架構師何穎探討了他們的愿景、如何取得這些成果以及下一步的發展方向。

1、芯動科技認為云游戲的最新趨勢是什么？

游戲內容的多樣化和質量的提高。游戲畫面、交互方式、聲音體驗、延遲改進等等，都在不斷升級，以滿足用戶對游戲體驗越來越高的要求。

第二個趨勢是多終端協同，即無論使用什么設備，都能實現無處不在的游戲體驗：智能電視、平板電腦、個人電腦和智能手機都是云游戲的有效選擇。

云游戲正在逐步融合其他技術領域，推動技術創新。目前，許多城市已經實現了 5G 覆蓋，使游戲玩家能夠以更快的速度、更低的延遲串流暢玩更多更精細的內容。令人信服的人工智能生成內容的出現，為游戲開發商提供了差異化游戲的新方法。新推出的元宇宙應用要求同類型的處理與交互基礎設施，而這些需求在云端業已得到或者得到證明。

游戲開發商正在探索創建云原生內容的方法，而不僅僅只是向用戶從云端提供傳統游戲的服務能力，以提高每用戶平均營收。這些內容可以利用云計算更強的處理能力，為高分辨率顯示器提供更復雜、幀率更高的大型游戲渲染，或在游戲中滲透人工智能生成內容等高級功能，以改變游戲玩法。

2、數據中心企業在為其服務選擇合適的顯卡時需要考慮哪些因素？

在挑選顯卡時，數據中心運營商會考慮顯卡供應商的生態系統及其在特定領域（如云游戲）的接受程度。他們會關注顯卡的渲染運算、可實現的準確性、人工智能的訓練和推斷運算，以及顯卡的目標應用和云基礎功能。此外，綠色數據中心的趨勢也在不斷發展，它鼓勵以安全、低能耗、環保的方式來滿足企業的需求--從而反向通過降低功耗成本以獲取更好的成本優勢。

3、使用 IP 解決方案是如何幫助你們為客戶打造最佳顯卡的？

我們決定基于 Imagination 的 GPU IP開發我們的圖形卡，以加快產品上市時間，并確保我們采用的基本圖形架構是經過驗證的領先技術。這一決定使我們的工程團隊有時間專注為顯卡添加新功能，幫助我們的產品在云游戲市場脫穎而出。在我們的 GPU 研發過程中，GPU 設計部門和 IP 設計部門緊密合作，為 GPU 產品打造了一套高性能、高可靠性、低功耗和兼容性強的 IP 解決方案。例如，風華二號采用的 LPDDR IP 不僅兼容 LPDDR4/4x/5/5x，我們還針對 GPU 的數據訪問特性，設計并優化了 DDR 的內部請求調度機制。這為 GPU 核提供了更大的內存訪問帶寬，并降低了處理關鍵任務的時延。DDR 控制器的內部請求調度機制同樣為 GPU Core更大的內存訪問帶寬和更低的關鍵任務時延而提供了專用設計。

由于 CoreActive 擁有適用于不同代工廠不同工藝節點的成熟強魯棒性的 IP 庫，因此我們在設計 GPU 芯片時可以更靈活地選擇工藝節點，而不受 IP 選型的限制。

4、您選擇在哪些方面集中工程力量來創建適用于安卓云游戲的芯片？

為安卓云游戲調整芯片的重點包括支持虛擬化、支持新版本的 OpenGL ES 或 Vulkan API、優化多客戶端場景的線性度和可靠性。

在硬件開發方面，我們集中了更多的架構、算法和設計資源，用于研究和實施虛擬化和 API 升級所需的硬件修改。其次，我們加大了對軟件驅動程序開發部門的資源投入，為更高版本的安卓系統創建驅動程序，并優化其穩定性和性能。最后，我們將部分測試工作集中在新功能上，以確保在主流游戲場景中的可靠性和性能，從而保證硬件能夠與安卓設備進行良好的通信和運行。

5、在擴大風華1號可容納的游戲玩家數量方面有哪些挑戰？你們是如何克服的？

對于我們的商業客戶來說，擴大顯卡可容納的游戲玩家數量是一個重要目標，但也存在一些困難。主要挑戰之一是軟件調度的線性。隨著客戶數量的增加，發送到 GPU 的請求數量以及隨之而來的數據也會呈指數級增長。我們的驅動程序工程師在優化數據處理調度方面投入了大量精力：最大限度地利用片上數據處理引擎，同時優化圖形控制器的數據吞吐效量，縮小任務調度中的間隙和浪費，這也減少了系統 CPU 負載和等待時間。

客戶端數據的隔離和保護是另一個需要解決的問題。為了保證多個客戶端的數據互不干擾，我們設計了一種高效/靈活配置的內存映射機制來管理不同客戶端的內存空間，從而在不降低訪問效率的前提下實現客戶端數據的物理隔離。我們的解決方案是 Imagination HyperLane 虛擬化技術的演進，它為每個核創建了多達八個獨立的控制通道，每個通道都在內存中安全隔離，并采用靈活的性能管理技術。

6、IMG BXT 的哪些功能為風華1號帶來了最大價值？

Imagination基于分塊的延遲渲染架構以及硬件虛擬化技術為風華系列GPU帶來了顯著的能效優勢，使我們能夠在相同功耗水平下比競爭對手擁有更多方式支持云游戲。風華1號和風華2號只是開端，產品推出后效果非常好。我們下一步將繼續開發兩條產品線：一條面向低功耗市場，一條面向服務器市場。在低功耗市場，除了繼續提升性能外，我們還將積極探索不同行業的應用場景，推出更加注重節能、低成本、高性價比的產品。

在服務器市場，我們將繼續推出技術更先進、性能更強大的產品。例如，我們將采用Chiplet (芯粒)技術，突破工藝瓶頸的限制，更好地提高性能。

7、客戶和市場對 "風華 1號 "的反響如何？

風華1號一經推出，就迅速獲得了市場的好評。經過測試和評估，我們的客戶發現，在典型的云游戲場景中，與競爭對手的解決方案相比，"風華1號 "在能效比、單卡支持客戶數量和性價比方面都具有突出優勢。

8、芯動創新的下一步計劃是什么？

風華1號和風華2號只是開端，產品推出后效果非常好。我們下一步將繼續開發兩條產品線：一條面向低功耗市場，一條面向服務器市場。

在低功耗市場，除了繼續提升性能外，我們還將積極探索不同行業的應用場景，推出更加注重節能、低成本、高性價比的產品。

在服務器市場，我們將繼續推出技術更先進、性能更強大的產品。例如，我們將采用Chiplet (芯粒)技術，突破工藝瓶頸的限制，更好地提高性能。