GPU IP市場突飛猛進Imagination助力工程師抓住機遇

劉國軍

1 2021年GPU IP市場回顧

對于2021年，盡管新冠肺炎疫情依然給全球經濟帶來了影響，半導體產品供應鏈波動也給產業和企業帶來了不確定因素，但是由于Imagination堅持創新驅動發展，同時不斷完善在中國等區域的支持和服務體系，因而在充滿挑戰的一年中仍然取得了優異的業績。我們用三句話來總結2021年的GPU市場：傳統市場推陳出新，新興市場突飛猛進，中國市場風起云涌。在諸如移動設備、汽車和數字電子等產品的傳統應用中，GPU技術正在為消費者帶來全新的體驗和更高的投資回報，成為系統廠商和芯片開發商實現差異化的競爭要素之一。Imagination也應需推出了IMG CXT旗艦款GPU IP產品和PowerVR Photon光線追蹤架構，可以為移動和嵌入式應用帶來桌面級質量的光線追蹤視覺效果，并已在多個市場中進行了授權。

在包括人工智能、自動駕駛汽車、云游戲、數字孿生和其他各種智能網聯設備等新興市場中，GPU技術和神經網絡加速器（NNA）正在加速技術開發和應用落地。這些應用除了需要強大的算力，同時在PPA、可擴展性、網絡和存儲帶寬等方面也提出了很高的要求。Imagination很早就看到了這些新興應用的機會及要求，并根據這些市場趨勢開發了采用多核架構的高算力、可擴展和高性能IMG B系列GPU IP，在2021年受到全球業界的廣泛關注，而且成為了很多客戶滿足新興應用市場需求的基礎技術之一。

當然，中國也已成為全球最值得關注的GPU產業中心和應用市場之一，來自多種應用領域和多個層面的強大需求，拉動了自主可控的GPU產品的快速發展，大家看到了許多國內廠商通過站在Imagination等產業領導者的肩上，不僅實現了進口替代，同時還在打造自己獨特的技術優勢。一些國內芯片廠商通過與我們合作，正在打開過去一直被國際寡頭壟斷的桌面GPU市場；在高性能GPU領域，芯動科技（Innosilicon）采用Imagination架構推出了國內首款高性能服務器級顯卡GPU，不僅可用于5G數據中心，也同時適配4K桌面和高性能服務器級應用，實現了國內廠商在該領域零的突破。

2 中國工程師會面臨哪些技術挑戰

隨著智能網聯技術的演進和更多的智能化場景不斷出現，異構計算將會越來越多地進入我們的工作和生活。GPU技術作為異構計算核心技術之一，目前正在為越來越多的應用提供硬件加速，同時他與其他硬件加速器技術一起，反過來推動系統級芯片（SoC）的架構創新，帶動了更為開放的、更為靈活的RISC-V（reduced instruction set computers-V，第5代精簡指令集計算機）等處理器架構等等的興起。異構計算在系統架構設計、軟硬件生態建設、核心技術和關鍵IP的開發和選擇等方面具有更大的挑戰，但這也正是我國半導體和信息技術領域利用轉型期實現相對自主可控的機會。

3 Imagination的新產品方案

展望2022年及未來，電子信息產業將進入一個架構性創新的新時代，從端、到邊、再到云，既需要GPU這樣具有高計算能力和數據通量的并行計算手段，也需要更加靈活的系統處理架構和控制體系，因此基于GPU（NNA或者FPGA（field programmable gate array，可編程門陣列））+ RISC-V的基礎架構，以及諸如以太網等通信手段將成為行業創新的熱點，國內的產品架構師和技術人員可以更多地關注這些領域內的技術創新和應用進展。

為了順應這樣的產業趨勢，Imagination不僅持續深耕GPU和NNA等技術，而且在過去多年中一直在進行RISC-V開放指令集機構處理器的研究，并且在不久前推出了Catapult系列基于RISC-V的、全面創新設計的CPU（center processor unit，中央處理器）產品，共包括動態微控制器、實時嵌入式處理器、高性能應用處理器、以及支持汽車功能安全的CPU四款面向不同應用的產品。

Catapult系列與我們的GPU和NNA IP產品相結合，將全面滿足多數智能網聯場景中下一代異構計算的需求。

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