劉國軍：Imagination支持中國創(chuàng )“芯” 推動(dòng)汽車(chē)百年大變革

日前，首次由工業(yè)和信息化部、安徽省人民政府聯(lián)合主辦的“世界集成電路大會(huì )”在合肥市舉辦，Imagination Technologies副總裁兼中國區總經(jīng)理劉國軍在“全球化時(shí)代汽車(chē)芯片生態(tài)論壇”上發(fā)表了題為“面向汽車(chē)的異構計算”的主題演講，介紹了Imagination對當前汽車(chē)市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生的、以智能化為特征的重大技術(shù)變革的看法，以及公司提供的完整的異構計算IP解決方案，從而幫助中國芯企業(yè)面向自動(dòng)駕駛（AD）、先進(jìn)駕駛員輔助系統（ADAS）和新一代智能座艙等應用開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)先的汽車(chē)芯片。

汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正在成為多項國策的交匯點(diǎn)

從一百多年前人類(lèi)發(fā)明了汽車(chē)，到近年來(lái)全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)廣泛興起的對電氣化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化和共享化等“新四化”，汽車(chē)中的電子系統以及相關(guān)芯片的價(jià)值比例在不斷提升，其所扮演的角色也從傳統的以信息娛樂(lè )和電氣感測及控制為主，擴展到更多依靠新一代車(chē)內外網(wǎng)絡(luò )、視頻等高通量傳感和基于圖形處理器（GPU）等硬件數據加速器的計算等先進(jìn)功能。

Imagination的GPU技術(shù)和硅知識產(chǎn)權（IP）產(chǎn)品長(cháng)期以來(lái)推動(dòng)了其中的許多創(chuàng )新，搭載Imagination的IP產(chǎn)品的汽車(chē)芯片累計出貨量已超過(guò)3億顆，一直在汽車(chē)應用領(lǐng)域中保持著(zhù)GPU IP市場(chǎng)份額第一?；谄湎冗M(jìn)的、獲得車(chē)規認證的GPU IP，Imagination推出的諸如汽車(chē)人機界面（HMI）和硬件虛擬化等技術(shù)受到了全球芯片設計企業(yè)、汽車(chē)電子一級供應商（tier-1）和主機廠(chǎng)的廣泛歡迎。

而隨著(zhù)中國汽車(chē)行業(yè)在全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中異軍突起，以及新舊造車(chē)勢力加速引入智能技術(shù)，再加上集成電路產(chǎn)業(yè)在車(chē)用計算架構與能力、以及安全性等方面不斷形成突破，汽車(chē)行業(yè)也在迎來(lái)百年未有的大變局。近十年來(lái)，中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規模不斷攀上新臺階，根據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )的統計，2022年1-10月，中國汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成2224.2萬(wàn)輛和2197.5萬(wàn)輛，同比分別增長(cháng)7.9%和4.6%；不僅產(chǎn)銷(xiāo)量已穩居全球第一，而且也成為了全球最具活力的汽車(chē)市場(chǎng)。

劉國軍認為：在過(guò)去幾年中，我們不僅看到中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)量的快速提升，而且看到國產(chǎn)新能源汽車(chē)等創(chuàng )新產(chǎn)品快速發(fā)展并勇奪全球出口第一；同時(shí)中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展，技術(shù)創(chuàng )新和市場(chǎng)應用都取得重大突破。因此，中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正在成為推動(dòng)中國先進(jìn)制造實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展，促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展和實(shí)現“雙碳”可持續發(fā)展目標等多項國策的交匯點(diǎn)。同時(shí)，Imagination正在與越來(lái)越多的中國汽車(chē)芯片企業(yè)合作，以其完整的IP產(chǎn)品和豐富的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)應用經(jīng)驗，攜手補齊中國汽車(chē)供應鏈中芯片的薄弱環(huán)節。

2,000 TOPS/50 Watt：智能汽車(chē)需要多重架構創(chuàng )新

與其他智能化應用相同的是，汽車(chē)的智能駕駛等級從L2到L5自動(dòng)駕駛的演進(jìn)，以及智能座艙新一代人機界面等更完美的用戶(hù)體驗，也都必須依靠算力的不斷快速提升，采用GPU等硬件加速器來(lái)實(shí)現異構計算已經(jīng)成為必然，因此，Imagination不斷引領(lǐng)行業(yè)去提供功能越來(lái)越強大的GPU來(lái)滿(mǎn)足新的渲染和計算需求。

而與其他智能化應用不同的是，汽車(chē)系統中越來(lái)越復雜的傳感/控制/娛樂(lè )系統，車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的汽車(chē)與環(huán)境和云端的互動(dòng)與協(xié)同，以及與汽車(chē)的智能化相伴而來(lái)的、對安全性、實(shí)時(shí)性、可擴展性和可編程性的嚴苛需求，并不是僅靠添加處理器或者數據處理加速器就可以完成。因此，汽車(chē)的智能化發(fā)展既需要引入GPU等加速器來(lái)實(shí)現算力的快速提升，又需要根據需求開(kāi)發(fā)新的計算架構。

“智能化使汽車(chē)的架構變得越來(lái)越復雜，新的架構不僅要整合車(chē)輛中已有的ECU單元，而且還要管理不斷增多和增強的域控制器（domain controller）和區域控制器（zone controller），”劉國軍表示。與此同時(shí)，該架構還需要支持對來(lái)自雷達、激光雷達和攝像頭等傳感器的實(shí)時(shí)數據處理，并且還要兼顧算力與功耗、算力與散熱等制約因素，同時(shí)還要面對越來(lái)越大的屏幕/抬頭顯示、4K甚至8K等更高分辨率和60Hz等更高幀率……

面對汽車(chē)行業(yè)專(zhuān)家提出的2,000 TOPS/50 Watt算力需求目標，汽車(chē)芯片制造商和解決方案提供商必須去思考多重的異構計算架構創(chuàng )新，以克服現有計算模式對硬件資源堆疊的過(guò)度依賴(lài)，越來(lái)越多的軟件在實(shí)時(shí)性、安全性和效率等方面帶來(lái)的挑戰，市場(chǎng)競爭及消費者對成本快速上升的擔憂(yōu)，同時(shí)還需兼顧汽車(chē)現有經(jīng)驗與未來(lái)創(chuàng )新的融合和擴展。

Imagination給出了完整的異構計算解決方案

Imagination針對汽車(chē)智能化的需求和異構計算的興起，提供了包括高性能GPU、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )加速器（NNA）、CPU和以太網(wǎng)數據包處理器（EPP）等全系列的IP產(chǎn)品，而且還為汽車(chē)芯片開(kāi)發(fā)商提供了其在汽車(chē)應用領(lǐng)域中幾十年來(lái)沉淀的豐富經(jīng)驗和行業(yè)知識，Imagination的每一個(gè)產(chǎn)品系列都會(huì )沿著(zhù)汽車(chē)的安全性和功能安全性標準去做相應的開(kāi)發(fā)，從而幫助下游的芯片設計企業(yè)去開(kāi)發(fā)符合車(chē)規要求和性能需求的芯片，并快速通過(guò)相關(guān)認證。

除了提供在汽車(chē)市場(chǎng)中保持最高占有率的多核GPU IP和高性能的NNA IP供芯片設計企業(yè)進(jìn)行異構計算組合，Imagination還針對汽車(chē)和其他市場(chǎng)的需求開(kāi)發(fā)很多差異化的技術(shù)，以幫助芯片設計企業(yè)在底層支持智能汽車(chē)的異構計算，如可以在同一顆芯片上實(shí)現多個(gè)完全隔離的多核GPU功能的HyperLane GPU硬件虛擬化技術(shù)，可以幫助芯片設計企業(yè)以更高的安全性和更短的集成時(shí)間來(lái)形成差異化的優(yōu)勢。

利用這些IP和技術(shù)組合，國內芯片設計企業(yè)可以針對應用市場(chǎng)的算力需求，實(shí)現智能汽車(chē)多重組合化異構計算，如利用Imagination大獲成功的GPU 硬件虛擬化技術(shù)不僅可以實(shí)現一芯多屏，利用HyperLane隔離和調度技術(shù)可虛擬出多達8個(gè)lane，創(chuàng )造比軟件虛擬化更高的性能、效率和安全性。這些虛擬出來(lái)的多個(gè)lane不僅可以發(fā)揮GPU 渲染能力，而且還可以通過(guò)OpenCL與NNA結合實(shí)現超高性能計算，包括機器學(xué)習和人工智能計算，以及諸如ADAS等應用。

展望未來(lái)

劉國軍表示，Imagination完整的IP組合可以支持國內智能汽車(chē)芯片開(kāi)發(fā)商在架構層面上實(shí)現創(chuàng )新，利用Imagination的GPU +NNA+ CPU不但提供了大算力而且擁有足夠的靈活性和可擴展性結合軟件定義的方法可以對自動(dòng)駕駛和ADAS等細分場(chǎng)景得到最優(yōu)架構性支持。

劉國軍總結道：“隨著(zhù)中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新能力的大幅增強，自主的先進(jìn)芯片將是支持產(chǎn)業(yè)快速提升競爭力的重要推動(dòng)力，Imagination將通過(guò)對汽車(chē)芯片設計企業(yè)的全力支持，推動(dòng)中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展，賦能整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)百年大變局到來(lái)之際站上潮頭?！?/span>