大模型快速发展，GPU IP有何作用

电子发烧友网报道（文/李弯弯）随着人工智能技术的快速发展，GPU作为重要的算力支撑时常被提及。国内外重要的GPU芯片公司也为人熟知，包括英伟达、AMD、英特尔，景嘉微、海光信息、天数智芯、摩尔线程等。

事实上，除此之外还有一些GPU IP公司也为GPU产业发展做出很大贡献，包括Imagination、Arm、芯原科技等。在当前备受关注的大模型方面，这些公司的产品也起到一定支持作用。

Imagination

Imagination的GPU IP产品包括IMG A系列、IMG CXT、IMG DXT等多个系列，每个系列有不同的特点和应用场景。IMG A系列，是Imagination有史以来性能最强大GPU IP产品，IMG A系列被设计为可应用于与各种场景的GPU，是多种垂直应用领域的终极解决方案。

该系列产品覆盖从入门级市场的每时钟周期处理1个像素（1 PPC）的组件，到高性能设备的速度高达每秒2万亿次浮点运算（2 TFLOP）的内核，以及针对云应用的、速度超越该数值的多核解决方案。

IMG CXT，搭载首个针对移动端优化的PowerVR Photon光线追踪架构，为移动端游戏玩家和开发者提供桌面级光线追踪功能的体验。实现了光线追踪性能的大幅提升，支持在移动设备中以高帧率实现逼真的光线追踪阴影、反射、全局照明和环境遮蔽等效果。

IMG DXT是新一代面向移动端的高性能GPU IP，为移动设备用户带来先进的图形技术。提供三款配置，包括DXT-8-256、DXT-48-1536和DXT-72-2304，分别针对主流、高端和旗舰移动设备。旗舰产品DXT-72-2304具有72 GTexels/s和2.5 TFLOP FP32算力，与上一代产品相比，其最大单核性能提升了50%。

Imagination的GPU IP产品广泛应用于移动设备、汽车、数据中心、桌面和云游戏等多个领域。通过提供高性能的图形渲染和数据处理能力，为各种应用场景提供了强大的支持。

Imagination的GPU IP高性能、可扩展性和低功耗的特性，使得在支持大模型的应用上具有优势。如IMG DXD，其多核配置提供了强大的计算能力，5 TFLOPS FP32和144 GTexel/s，能够在大模型的应用上起到支持作用。

Arm

Arm的GPU IP产品系列主要包括Mali系列和Immortalis系列。Mali系列GPU IP是Arm的长期主力产品，拥有从入门级到旗舰级的完整产品线。Mali系列包括Mali-G710、Mali-G610、Mali-G510、Mali-G310等多个型号，分别定位于不同性能和价格的市场段。

Mali系列GPU基于Valhall GPU架构，并持续优化和提升性能。例如，Mali-G710号称综合性能提升20%、机器学习性能提升35%、纹理性能提升50%、能效提升20%。

Immortalis系列是Arm在2022年推出的全新旗舰级GPU IP产品，旨在提供终极的移动3D体验。Immortalis GPU基于Mali设计，并引入了硬件光线追踪功能，这是首款在移动端支持此功能的GPU。

Immortalis GPU采用10-16核设计，性能比上一代Mali GPU高15%。其光线追踪单元旨在提高效率，只占用约4%的着色器核心面积，却能带来300%的性能提升。

目前，Immortalis系列已经推出了Immortalis-G715和Immortalis-G720等型号。Immortalis-G720是Arm目前性能和能效表现最为出色的GPU，与上一代产品相比，其性能和能效分别提高了15%，系统级效率更跃升了40%。

Arm的GPU IP产品广泛应用于移动设备、汽车、数据中心、桌面和云游戏等多个领域。它们能够支持各种计算任务，如图形渲染、物理模拟、图像处理、机器学习和人工智能等。

Arm的GPU IP高性能计算、能效优化和生态系统支持方面特点，使其在大模型的应用方面具有优势。Arm的GPU IP，如Mali系列和Ethos系列，已被多家公司采用，并成功应用于大模型训练和推理中。

在大模型训练方面，Arm的GPU IP被广泛应用于深度学习、自然语言处理等领域。通过与合作伙伴共同开发定制化的解决方案，Arm GPU IP为这些领域的研究者和开发者提供了强大的计算能力支持。

在云端推理方面，Arm的GPU IP同样发挥了重要作用。通过提供高性能的云端计算资源，Arm GPU IP支持了多种大模型应用的实时推理需求。

芯原股份

芯原股份的GPU IP系列产品，以其高性能、灵活性和广泛的应用范围，成为市场上备受瞩目的产品。芯原可扩展的Vivante图形处理器（GPU）IP系列应用广泛，包括从低功耗的小型物联网MCU到面向汽车和计算机应用的功能强大的SoC。设计可满足各种芯片尺寸和功耗预算，是具成本效益的优质图形处理器解决方案。

芯原科技此前还详细介绍了其GPGPU-AI IP为核心的AI芯片定制解决方案。其以Tensor Core和GPGPU/GPU为主，提供了一个灵活的架构。

芯原GPGPU-AI处理器上有芯原通用的软件栈，在上层可以支持标准的应用接口，下层可以适配芯原各种各样的算力IP，算力IP有图形处理器、并行计算处理器、神经网络处理器。芯原GPGPU-AI分几个层次扩展的算力，可以支持异构计算，包括矢量计算、标量计算和张量处理单元，还可以支持大模型，高带宽计算需求，同时基于在AI领域有多年的积累，可对数据组织、数据搬移和计算有针对性的优化，另外还有专门针对大模型的带宽压缩技术。

芯原的GPU IP已被广泛应用于桌面显卡、车载信息娱乐、工业显示、物联网及可穿戴设备、大规模并行计算等领域。

写在最后


可以看到，GPU IP在多个领域都有广泛应用，包括科学计算、大数据分析、深度学习和人工智能、游戏服务器、图像处理、图形渲染和动画制作、视频处理和图像识别等。

当然，GPU IP也在不断发展和演进中，未来，专用加速IP与通用GPU的融合或许是GPU技术未来发展的一个亮点，这种融合将使GPU更具多功能性，更好地处理特定工作负载。高速DRAM和缓存技术的不断演进也将推动GPU的性能提升，使其能够更有效地处理复杂的计算任务，如支持大模型的训练和部署。