“周易”X2 NPU：屬于中國的科技與浪漫

日前，安謀科技召開(kāi)新品發(fā)布會(huì )，正式宣布推出自研新一代人工智能處理器“周易”X2 NPU。作為安謀科技自研IP的又一力作，“周易”X2 NPU不僅在算力、精度、靈活性等方面進(jìn)行了大幅提升，還針對車(chē)載、邊緣計算等應用場(chǎng)景進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)優(yōu)化，為新興領(lǐng)域不斷迭代的計算需求提供更為完善的解決方案。

具有無(wú)法忽視的巨大潛力——汽車(chē)市場(chǎng)

“周易”X2 NPU 第一個(gè)瞄準的是汽車(chē)市場(chǎng)，中國有強勁的汽車(chē)發(fā)展動(dòng)力，據觀(guān)察近年來(lái)中國市場(chǎng)汽車(chē)銷(xiāo)量約占全球汽車(chē)銷(xiāo)量的1/3。中國市場(chǎng)不僅僅吸引全球汽車(chē)企業(yè)，近兩年中國本土也涌現除了大批本土智能汽車(chē)品牌，這些造車(chē)新勢力給我們的日常生活帶來(lái)不少改變。據安謀科技介紹，這些新勢力汽車(chē)品牌也是“周易”X2重要的合作伙伴。

眾所周知，汽車(chē)自動(dòng)駕駛應用對人工智能的需求在日益增長(cháng)，不光是ADAS里面有更多的攝像頭、雷達，會(huì )產(chǎn)生更多需要處理的數據。同時(shí)里面也涵蓋車(chē)內車(chē)外的各種監測、輔助的決策系統，需要更高幀率、更大算力、更多人機交互、更多安全性需求等，這些都給安謀科技的IP產(chǎn)品提出了更高的要求。

從百花齊放到規范收斂也有一個(gè)過(guò)程，現在日常的智能駕駛已經(jīng)用上了L2的智能輔助駕駛，到未來(lái)L3、L4成熟還會(huì )有幾年的周期，因此安謀科技推出的IP產(chǎn)品也會(huì )適應技術(shù)發(fā)展的潮流，從最初的支持芯片客戶(hù)，到后來(lái)的生態(tài)、軟件合作伙伴到應用，甚至參與或支持一些標準法規的建立。安謀科技執行副總裁、產(chǎn)品研發(fā)負責人劉澍表示：“希望到2030年，我們能夠實(shí)現支持中國自動(dòng)駕駛成熟量產(chǎn)方案的落地?！?/p>

支持更廣闊的應用領(lǐng)域——邊緣終端

“周易”X系列不僅僅適用于汽車(chē)領(lǐng)域，它還在邊緣側服務(wù)器應用市場(chǎng)，例如手機、PC、平板電腦等應用場(chǎng)景，對視覺(jué)、多媒體處理有很好的性能支撐，同時(shí)在邊緣側的設備里達到了很好的功耗和帶寬平衡。

過(guò)去幾年里，“周易”系列產(chǎn)品應用已經(jīng)從過(guò)去的AIoT領(lǐng)域、到現在的汽車(chē)、邊緣智能終端等領(lǐng)域，未來(lái)會(huì )向更高性能的云側和服務(wù)側進(jìn)行發(fā)展。安謀科技表示未來(lái)“周易”系列產(chǎn)品可涵蓋在不同的應用場(chǎng)景中，通過(guò)不同的配置，可靈活選擇NPU的算力范圍與系統相結合。

IP與完整生態(tài)服務(wù)并駕齊驅

對一款NPU產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，不光是硬件IP方面的不斷迭代，在生態(tài)建設上也要傾注很大的心血。對于IP本身，一方面安謀科技會(huì )推出像工具、軟件、服務(wù)等支持。另外一方面，為了配合生態(tài)的完善和繁榮，也相應地推出了生態(tài)伙伴計劃，在工具、系統設置、架構上更加開(kāi)放。

受訪(fǎng)時(shí)劉澍表示，安謀科技在成立后開(kāi)發(fā)了自研產(chǎn)品線(xiàn)：“周易”NPU、“星辰”CPU、“山?！盨PU、“玲瓏”ISP、“玲瓏”VPU，此外公司還投入了物理實(shí)現、設計服務(wù)等類(lèi)型產(chǎn)品，這構成公司完整的自研產(chǎn)品矩陣。

“周易”X2 NPU的八大優(yōu)勢

“周易”X2 NPU是基于最新的V3架構的指令集，據安謀科技產(chǎn)品總監楊磊介紹，此次發(fā)布的新品相對上代產(chǎn)品有如下技術(shù)升級：

第一，支持更大的算力，可以支持到320T子系統的算力。

第二，支持更好的i-Tiling的技術(shù)方案，節省帶寬需求，進(jìn)一步提升計算效率，從而大幅降低系統的成本。

第三，支持實(shí)時(shí)的任務(wù)調度，增加專(zhuān)門(mén)的硬件加速調度器來(lái)做實(shí)時(shí)的任務(wù)調度和管理。

第四，支持混合精度計算。因為在汽車(chē)領(lǐng)域對于計算的精度要求會(huì )更高，這一代“周易”NPU支持了混合精度計算，既可以是定點(diǎn)的計算、整型的數據計算，也支持浮點(diǎn)的16bit或者是32bit的計算，可以很好地平衡功耗、計算的算力密度以及計算精度。

第五，具有優(yōu)化的Transformer性能。有基于圖像的Transformer，還有基于分割檢測等類(lèi)型的Transformer，針對模型也做了專(zhuān)門(mén)的性能優(yōu)化。

第六，增加了無(wú)損的權重壓縮的技術(shù)。

第七，低功耗設計，可以在7nm工藝節點(diǎn)上做到10TOP/W的能效。

第八，面向手持設備也做了專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化，比如說(shuō)拍照中的AI去噪、視頻的超分辨率、插幀等都做了專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化。

“周易”X2 NPU采用自研V3架構

如圖，展示了“周易”整個(gè)產(chǎn)品線(xiàn)軟硬件協(xié)同的設計，在NPU或AI加速設計方面離不開(kāi)軟件和底層硬件加速模塊結合?！爸芤住盭2 NPU包含了“周易”Compass軟件平臺，還包含了IP。安謀科技的NPU IP采用第三代“周易”架構，可以從10TOPS到80TOPS，擴展成多核單Cluster基于此，“周易”X2 NPU最高可以擴展到320TOPS算力。

對此，安謀科技NPU研發(fā)高級總監孫錦鴻指出：整個(gè)“周易”X2 NPU是基于v3架構，指令集由安謀科技“周易”NPU團隊自定義。在整個(gè)v3架構的指令集中，安謀科技團隊定義了超過(guò)1000個(gè)專(zhuān)門(mén)針對不同場(chǎng)景的指令，這些指令也是基于VLIW結構，由長(cháng)指令和短指令構成，并且可以支持64bit和128bit的指令包，做到統一的指令集組合。

據介紹，安謀科技的NPU團隊擁有超過(guò)130位工程師從事開(kāi)發(fā)包含硬件和軟件的NPU全棧研發(fā)。開(kāi)發(fā)出了多款NPU產(chǎn)品，并且已經(jīng)做到了第三代架構，覆蓋AIoT、智能終端和汽車(chē)場(chǎng)景，團隊專(zhuān)注于IP和SDK開(kāi)發(fā)，并服務(wù)和支持廣大國內客戶(hù)?！爸芤住边@個(gè)名字，不僅代表著(zhù)中華文化中神秘和浪漫基因，未來(lái)還將在安謀科技的自研IP“芯?！敝虚W閃發(fā)光。