?8月25日，在無錫舉辦的“第二屆中國集成電路設計創新大會暨 IC 應用博覽會（ICDIA 2022）高峰論壇上，安謀科技產品研發負責人劉澍表示，隨著軟件定義硬件成為未來的發展趨勢，各種場景化的軟件增加了系統的碎片化和復雜度，CPU、GPU、NPU以及ISP、VPU等計算單元構成的異構融合計算平臺，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、本土創新的基礎上，將自研IP和Arm IP打造成一體化、高質量的異構計算平臺，助力本土產業持續創新。



軟件定義硬件時代，異構計算解決復雜場景問題?

AI、5G等飛速發展的技術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，一輛燃油車的技術成本約為2000美元，其中軟件成本約為10%；混動汽車的技術成本約為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，技術成本則將達到近4萬美元，軟件部分占比將高達50%。技術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，并影響到整個系統以及硬件的設計。同樣，在服務器市場也顯示出軟件定義硬件的趨勢，例如容器技術、虛擬化技術、微服務技術等帶來的軟件定義計算、軟件定義網絡、軟件定義存儲等。 “未來軟件定義硬件的趨勢會從云發展到邊緣，進而發展到端側。”劉澍表示。

隨著軟件定義硬件成為趨勢，多種算法不斷涌現，場景化的軟件增加了系統的碎片化和復雜度。例如在拍照優化這個應用場景中，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量圖片。在這個處理過程背后，硬件方面涉及到CPU和ISP的協同以及GPU和NPU的協同，乃至SoC中各個異構計算的協同和配合。



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融合和協同工作，來滿足復雜場景對計算的差異化需求。”

評估系統真實需求，為客戶提供滿足真實應用場景的設計

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、安全等客戶關心的關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化的系統設計。”劉澍介紹到。

“通過Total Compute對系統級異構的分析，結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設計和芯片設計方案。”劉澍指出，基于Arm的開發工具、分析工具以及強大的軟件生態，我們為客戶提供相關的驅動、軟件以及分析工具，還可以通過物理庫產品，為CPU、GPU定制最優的PPA物理實現所需要的基礎單元。 “Total Compute方案已經得到了很多國內合作伙伴的深度參與。例如，通過Total Compute分析，游戲開發引擎取得了內存帶寬節省30%的成果，這對提升性能和減少功耗以及對芯片的成本節省都有很大的提升。”劉澍表示。

構建多元異構計算平臺，助力客戶加速產品開發



據劉澍介紹，安謀科技的自研IP和Arm產品形成了完整的 異構核心計算矩陣。除了Arm CPU、GPU等通用計算IP外，安謀科技 “周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU以及“玲瓏”ISP和VPU等自研IP產品在異構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、完整的異構計算的矩陣。在這個矩陣下，各個計算單元通過協同和互補形成一個完整的平臺。安謀科技將持續致力于異構計算產品研發，為客戶提供多元化的、滿足實際場景需求的解決方案。”

數據顯示，自安謀科技成立以來，在國內的授權合作伙伴超過300家，累計芯片出貨量突破250億片，促進了下游年產值過萬億元人民幣規模的科技產業發展，這也是安謀科技在整個Arm生態里所做出的重要貢獻。“我們希望通過Arm生態助力本土芯片產業，歡迎更多的合作伙伴加入到Arm生態中來。”劉澍總結道。