思爾芯助力中微電自研高性能安全GPU芯片開(kāi)發(fā)

思爾芯（S2C）近日宣布，公司全芯片原型驗證解決方案成功協(xié)助中微電（全稱(chēng)“深圳中微電科技有限公司”）首款擁有自主知識產(chǎn)權的高性能桌面電腦GPU芯片——“南風(fēng)一號”流片成功。
GPU 就是圖形處理器，是一種專(zhuān)門(mén)在個(gè)人電腦、游戲機和一些平板電腦上做圖像和圖形相關(guān)運算工作的微處理器。如果按功能劃分，GPU主要分為側重圖形圖像的渲染GPU和側重通用計算的GPGPU。GPU是一個(gè)高門(mén)檻且重積累的領(lǐng)域。雖然GPU發(fā)展迅速，但我國在高端GPU領(lǐng)域缺席多年，尤其是在高性能自主安全GPU芯片這一細分領(lǐng)域。與巨大缺口相對應的是市場(chǎng)的巨大需求。
早期 GPU 多被用于圖形的計算和處理，因為圖形數據的處理往往涉及到大量大型矩陣運算。隨著(zhù)數智化時(shí)代的到來(lái)，GPU靠著(zhù)強大的計算能力成了AI時(shí)代的算力核心。例如5G、AI、游戲等應用的發(fā)展，對高端服務(wù)器的圖形計算需求旺盛，GPU為如今多元化的應用提供支持。此外， GPU 也常被用于需要大量重復計算的數據挖掘領(lǐng)域，如機器學(xué)習，深度學(xué)習等。從如今火爆全球的ChatGPT 來(lái)看，之所以能夠如此“像”人，并驚艷全球，其背后離不開(kāi)GPU大算力的支持?？梢哉f(shuō)，如今整個(gè)數字經(jīng)濟的發(fā)展極度依賴(lài)GPU算力。
中微電的“南風(fēng)”系列便是高性能GPU 的代表，除了滿(mǎn)足信創(chuàng )產(chǎn)業(yè)鏈高端辦公電腦以及家庭娛樂(lè )等民用市場(chǎng)需求外，還能提供高性能的并行計算能力，滿(mǎn)足服務(wù)器、訓練機、邊緣計算、數據中心等人工智能市場(chǎng)需求。
此次中微電成功流片的“南風(fēng)一號”是一款擁有自主知識產(chǎn)權的高性能桌面電腦GPU芯片，主要提供計算機顯示功能，可滿(mǎn)足黨政、金融、教育、醫療及安防等信創(chuàng )產(chǎn)業(yè)鏈專(zhuān)用整機電腦PC顯卡的需求。 “南風(fēng)一號”的開(kāi)發(fā)從概念設計、開(kāi)發(fā)驗證、交付流片到樣片點(diǎn)亮歷經(jīng)了18個(gè)月，完成了MVP核處理器架構、GPU核心自主知識產(chǎn)權IP、MVP指令集、編譯器、驗證模型、軟件驅動(dòng)程序及系統適配等多項自主創(chuàng )新技術(shù)突破，實(shí)現了國產(chǎn)GPU研發(fā)安全可信、更新迭代的能力。
中微電的研發(fā)總監表示：“GPU盡管需求巨大，但高性能GPU的開(kāi)發(fā)競爭激烈，門(mén)檻高，周期長(cháng)，也絕非是簡(jiǎn)單的芯片設計，較一般芯片更復雜，系統更龐大，涉及面更廣。此次 ‘南風(fēng)一號’的流片成功，采用了思爾芯提供的Prodigy芯神瞳原型驗證解決方案，實(shí)現在先進(jìn)SoC設計中復雜的系統級功能驗證，并提早進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)及軟硬件協(xié)同設計，從而加快我們整個(gè)芯片產(chǎn)品上市的速度，搶占市場(chǎng)先機?！?/span>

針對中微電高性能GPU芯片設計面臨的挑戰，思爾芯為其提供了完整原型驗證解決方案，包含四核 VU440 和 雙核 VU440 的LS 兩款測試平臺，以及配套軟件工具、深度調試套件和外置應用庫，全面幫助中微電提高GPU設計效率。
產(chǎn)品特點(diǎn)：

• 產(chǎn)品容量大，靈活易擴展，滿(mǎn)足GPU設計驗證時(shí)的高算力需求

• 提供了4,608個(gè)高邏輯密度和高吞吐量I/O

• 176個(gè)GTH收發(fā)器，用于高帶寬數據傳輸

• 支撐多套級聯(lián)，以及豐富的子卡接口庫，幫助快速構建更大的目標原型系統

• 緊湊、圓滑、一體化設計，提供了干凈、便攜、有序的工作環(huán)境

• 可支持原型系統遠程管理

（圖為單顆FPGA利用率報告）

在搭建驗證系統時(shí)，思爾芯為中微電GPU芯片研發(fā)提供了豐富的子卡，包括PCIE、HDMI、DDR、GPIO等，其中高速接口的線(xiàn)速率達到了7.8Gbps以上。
思爾芯的副總裁陳英仁先生表示：“近年來(lái)由于大數據、AI的快速發(fā)展，先進(jìn)的技術(shù)不斷推進(jìn)現有的GPU芯片迭代升級，GPU 再也不僅限于圖形處理，更多應用于大量重復計算的數據挖掘領(lǐng)域，如機器學(xué)習，深度學(xué)習等。另一方面國產(chǎn)替代的進(jìn)程不斷加快，市場(chǎng)也對高性能自主安全GPU芯片提出了更高的要求。對于思爾芯而言，我們已成立近20年，早已有了成熟的芯片功能驗證產(chǎn)品，幫助整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)完成國產(chǎn)替代。此次思爾芯很高興能與中微電展開(kāi)深度合作，協(xié)助其 ‘南風(fēng)’系列的高性能GPU芯片快速研發(fā)，積極推進(jìn)國產(chǎn)GPU技術(shù)自主更新迭代和產(chǎn)品市場(chǎng)化，加速產(chǎn)品在信創(chuàng )產(chǎn)業(yè)鏈、智能家居，邊緣計算和人工智能等各大領(lǐng)域大放異彩?！?br/>