CPU+XPU方案，突破5G时代大算力需求

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）5G商用两年，全球5G发展显著。截至到2021年11月，全球已经有180个5G商用网络过，5G用户数超过5亿，5G已经成为全球通用技术，GSMA预计2025年全球将有405张网络覆盖125个国家。中国5G基站和连接数令人惊艳。截至11月底，工信部数据显示，中国已建成5G基站超过115万个，占全球70%以上，5G终端用户超过4.5亿户，占全球80%。

而在5G时代，终端上的算力需求也显得尤为突出，特别是手机等移动终端，在影像、游戏等方面都对算力需求上升了新的台阶。那么应对未来手机技术的需求以及挑战，芯片厂商要如何更好解决这些问题？在电子发烧友网4月20日举办的2022第三届5G技术创新研讨会上，安谋科技移动事业群总经理吴京涛带来了他的分享。

未来手机的技术展望，基于场景的性能优化，手机在不同的使用场景下，被赋予了不同的技术要求。比如在玩3A游戏时，对图像质量、刷新频率要求高，所以对GPU性能优化与其他场景不同。

多媒体算力融合，多媒体系统设计，是目前手机芯片设计中的重点和难点，怎么充分利用CPU、GPU、NPU等针对不同场景来提供算力优化这是手机厂商最为关注的点。吴京涛认为，这需要建立统一标准的NPU指令集及配套的软硬件，这能够降低智能计算应用落地成本以及产业重复投入。

安全架构演进，未来手机会存储越来越多个人隐私信息，所以对安全的需求会不断提高。在技术架构上，安全架构将扩展到全系统。

算力提升，给用户带来的是最直接的体验提升，也是各大手机厂商的最大卖点之一。比如电影录像模式，对于手机芯片的算力要求达到了空前的高度，需要完成实时的焦点转移、焦点捕抓、景深控制、背景虚化、HDR、白平衡等功能。又比如用户在播放高清视频时，对手机的高刷新率、特效等也提出了更高的要求。

所以，为了应对这些场景，ARM推出了Total Compute。吴京涛表示，这是从IP设计方法上的改变，从IP模块演进到用户使用场景解决方案的转变。通过跨IP域的系统级优化，同时演进解决方案和产品，系统级分析来更好地解决未来使用场景和负载问题。

通过Total Compute，从用户角度来说，在手机上能够获得更好的体验；在开发人员的角度上，他们能够得到一个比较一致的开发环境，能够获得更多的技术支持。

以Arm V9架构为例，安谋科技可以提供面向旗舰、中端、低端全方位的Total Compute方案，比如在旗舰或高端机型上，用到Cortex-X2、Cortex-A710、Cortex-A510、以及Mail-G710GPU、周易NPU、玲珑VPU、ISP等等，在配合总线优化等，提升旗舰机型的性能。

从性能上，搭配各种IP、互联等，针对整体系统的性能优化，以及真实使用场景和Benchmark的AP系统总体性能优化。

在多媒体融合算力调度上，上图显示了图像处理的过程，而在这个过程中，其中多个环节需要调用到系统上的各个部分提供算力，能够充分将芯片的性能充分发挥。

从安全上，不再是一个两个模块提供了专门的特性，不仅停留在单独的IP层面，而是需要硬件、软件、以及生态系统的支持，来提供系统级安全特性的优化。

为了应对5G时代大幅增长的数据流处理需求，安谋科技提供了CPU+XPU的方案，XPU的IP可以提供周易NPU、山海SPU、玲珑VPU、玲珑ISP等，以及提供开发工具、软件、设计服务等。

吴京涛还提到，安谋科技针对新进入行业的客户，利用自己强大的工程师团队，包括前端、后端设计等能力都开放给客户，使得客户更好更快地占领市场。

安谋科技去年成立了智能计算产业技术创新联合体（ONIA），这是全球首个开源的NPU指令集架构。这个联合体服务的对象是所有厂商，包括IP厂商、OEM厂商、SoC厂商，安谋科技希望通过指令集开源，提供基础指令集的同时，可以与合作伙伴一起利用扩展指令集，针对不同应用来开发。据了解，ONIA已经有一百多家公司加入。

目前，安谋科技在中国已经有超过250家客户，服务于超过95%国产SoC，本土客户中国芯的出货量，已经超过250亿颗。合资公司成立三年以来，营收增长250%，本土创新团队规模在三年内翻番，达到800人以上。另外，自研产品线全部实现高质量交付，包括周易NPU、山海SPU、玲珑ISP等等。