Imagination 汽车GPU解决方案可以合理地分配计算任务

6月29日 - 7月1日，SEMICON/FPD China 2023 在上海新国际博览中心（E1-E7，T1-T3）顺利举办。在 6 月 30 日同期举办的“汽车芯片高峰论坛”上，Imagination 中国区产品市场副总郑魁出席现场，带来了“核心车规半导体IP技术，推动汽车智能化发展”的主题演讲。他指出，汽车功能的融合，推动了整个汽车电子电气架构的发展，随着汽车的智能化和电动化，从 IC 角度来说，对整个计算架构带来非常大的挑战。同时，他分享了 Imagination 从半导体 IP 供应商的角度，在汽车芯片计算架构的探索，以及 Imagination 可提供的解决方案。

Imagination 中国区产品市场副总郑魁

Imagination 中国区产品市场副总郑魁首先介绍了当前汽车发展的趋势。他表示，近两年汽车发展非常快，从汽车功能到整个计算架构都有很大的变化，像“行泊一体这样的功能已经成为中低端车型的标配”。同时，随着汽车娱乐系统和汽车行驶等功能的融合，推动了汽车电子电气架构集成化、中央化的发展，而从半导体 IP 角度来看，这对整个计算架构带来了非常大的挑战，例如“计算架构需要更强的扩展性、更高的计算效率，以及更大的灵活性”。

随后郑魁介绍到 Imagination 是全球领先的半导体 IP 供应商，目前包含GPU、CPU 和 NNA（AI）三大业务。其研发的 PowerVR GPU 架构已有三十年的历史，并从 2006 年开始进入汽车市场，陆续发布了多款面向汽车市场的产品和技术，例如 HyperLane硬件虚拟化、IMG BXS GPU IP 系列产品（业内首款符合ISO26262 ASIL B 的GPU）等，在业内获得了众多客户的认可。目前搭载 Imagination 的 IP 产品的汽车芯片累计出货量已超过 3亿颗，在汽车应用领域中保持着 GPU IP 领先的市场份额。

那么，基于 IP 角度及自身的产品，Imagination 也一直在探索未来适用于汽车芯片的计算架构形态。郑魁表示，CPU 通用性好，但性能密度方面相对较差；GPU 可支持大模型运算，性能密度在 CPU 和 AI 之间；NPU 具有可编程性，扩展性则差一些。

由于整个汽车的应用场景极为复杂，“如何把 workload 很好的匹配到不同的计算单元，以及如何在 IP 架构上把 workload 更细颗粒度的拆分和分配”，是 Imagination 思考的重点，异构计算也成为 Imagination 未来产品规划的方向。以 ADAS 为例，它包含了从感知、定位到环境识别、决策相对较长的工作流程，而基于GPU、CPU 和 AI 的性能特点，可以更合理地分配计算任务。

同时，结合当前舱驾一体的设计趋势，Imagination 可在图形渲染和算力方面提供相应的解决方案。在图形渲染方面，从基础的环视功能，到 HMI 交互、一芯多屏，再到支持 3A 游戏，甚至是光线追踪技术，Imagination GPU可实现更好的图形体验。在计算方面，Imagination 希望打造一个基于 GPU、CPU 和 AI 的异构计算平台。

郑魁特别介绍了Imagination 汽车GPU解决方案 IMG BXS GPU 系列产品。该系列包括九款已发布的 IMG BXS GPU，从面积高效的 IMG BXS-4-64 GPU，一直扩展到具有 128ppc填充率和 4TFLOPS 计算性能的 IMG BXS-32-1024 MC4 GPU。IMG BXS GPU 系列的开发遵循 ISO 26262 标准，并通过了 ASIL-B 认证。郑魁表示，IMG BXS-32-1024 MC4 GPU（ 4TFLOPS ），与 4NX-MC8（100 TOPS）、RISC-V CPU（300K DIMPS）相组合，其性能远超当前市场上的其他竞品。

此外，郑魁还展示了更多 Imagination 针对汽车领域的 IP 产品，均符合汽车功能安全，GPU 包括更聚焦成本和效率的 XE/XM GPU、高性能及支持光线追踪的 XT GPU 和 更高端的 XS GPU，2022 年推出的 RTXM-2200 CPU，以及高性能、低功耗的神经网络加速器（NNA）系列产品。

目前，Imagination 与德州仪器、瑞萨、安霸、芯驰科技、TeleChips、Mobica 等伙伴保持着长期密切合作，并在硬件、软件层面提供全方位的支持。未来，随着汽车电动化、智能化的发展，Imagination 希望通过 GPU+CPU+AI 异构计算平台，为汽车芯片厂商提供更灵活的解决方案。