安謀科技（Arm China）日前重磅發(fā)布了“雙輪驅動”戰(zhàn)略以及新業(yè)務品牌“核芯動力”，希望在強調(diào)CPU+XPU“雙輪驅動”戰(zhàn)略的同時，依托“核芯動力” 向市場提供高性能、可定制化的自主架構XPU IP產(chǎn)品和服務，滿足越來越多的智能數(shù)據(jù)流處理需求。
CPU+XPU的“雙輪驅動”戰(zhàn)略
安謀科技執(zhí)行董事長兼CEO吳雄昂表示，算力的演進是信息技術革命的核心基礎，在PC時代，CPU加工藝的演進，讓算力提升了近百倍；在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，Arm CPU、GPU加上工藝的演進，從第一代iPhone到iPhone 12，算力提升達到了280倍。這樣的提升還需要呈十倍、百倍地增長，因為未來是一個全面數(shù)字化的時代。
這樣的算力提升需求對計算架構也提出了更高要求，但是，基于CPU架構和工藝提升帶來的算力演進已經(jīng)日趨緩慢，而未來是一個數(shù)字化、萬物互聯(lián)的世界，設備之間彼此互聯(lián)，每個設備都有自主決策、實時產(chǎn)生數(shù)據(jù)、實時處理數(shù)據(jù)的需求。因此，全面數(shù)字化的時代需要海量的新計算，新計算架構是提升百倍算力的一個必要基礎。
安謀科技認為，面對多樣化算力堆砌和多計算域的要求，需要下一代計算域架構——超域架構（xDSA）來滿足相應的要求和挑戰(zhàn)，并通過兼顧融合多個域的方法解決碎片化問題。為此，安謀科技正式發(fā)布了“雙輪驅動”戰(zhàn)略：一方面持續(xù)推動Arm CPU架構的本土化、生態(tài)化發(fā)展；另一方面聚焦自主研發(fā)，打造自主架構的XPU產(chǎn)品和多樣化生態(tài)，以自主架構XPU的創(chuàng)新發(fā)展與傳統(tǒng)計算IP相配合，提供多樣化、定制化、符合中國產(chǎn)業(yè)及市場需求的計算元素。
裝上“渦輪發(fā)動機”，安謀科技要驅動什么？
安謀科技同時推出了新業(yè)務品牌“核芯動力”，旨在打造開放的智能數(shù)據(jù)流融合計算平臺，賦能中國智能計算產(chǎn)業(yè)、把握多域架構計算時代新機遇。
吳雄昂解釋了品牌含義：“它看起來很像一個渦輪發(fā)動機，是我們希望通過技術給產(chǎn)業(yè)提供核芯動力的愿望。左邊是一個A，代表了我們在Arm CPU架構上的傳承。中間的X代表了XPU架構給產(chǎn)業(yè)提供更好的動能。A+X代表我們希望提供完整的解決方案。同時，右邊是很多的i元素，代表了創(chuàng)新、智能以及無限的可能、無限的合作伙伴?！?/p>
“核芯動力”囊括了安謀科技已經(jīng)發(fā)布的周易NPU、山海SPU、玲瓏ISP和玲瓏VPU等多個自研XPU產(chǎn)品系列。截止目前，它已經(jīng)實現(xiàn)了超過90個本土客戶IP授權，預計2021年，基于“核芯動力”XPU產(chǎn)品的芯片出貨量將超過1億片。
新算力時代，迎接復雜SoC設計的多重IP挑戰(zhàn)
吳雄昂談到，在IP發(fā)展的過程中，隨著技術、市場應用的場景明確化，軟硬件逐漸明確化，其中很多模塊慢慢就變成了IP，這也是CPU/VPU的由來。但在新一代的智能計算中，很多東西還沒有完全固化，不管是在NPU、ISP還是其他很多新的計算方法上，有很多架構還在不斷演進。所謂“不斷演進”，主要是指針對不同場景應用，各個廠商不得不對傳統(tǒng)模塊進行調(diào)整，這就帶來了效率方面的挑戰(zhàn)。
最突出的表現(xiàn)在于，一個SoC中所用到的核心IP，可能來源于多個不同供應商。在這個過程中，如何做到核心模塊之間的互聯(lián)和優(yōu)化是一個很大的挑戰(zhàn)，因為不同的模塊與不同的廠商、開發(fā)者之間有不同的標準、不同的接口，這對數(shù)據(jù)搬運是很大的挑戰(zhàn)，對底層軟件、中間件、上層應用的優(yōu)化也是很大的挑戰(zhàn)。
安謀自主架構的XPU構想，正是希望逐步把CPU、NPU、VPU等主要模塊的主要場景進行定制化和優(yōu)化，再把這幾個模塊重新融合，來打造融合計算架構平臺，從而針對不同的應用場景和不同的域（domain），以實現(xiàn)更好的效率。同時在模塊之間，對數(shù)據(jù)搬運進行優(yōu)化，以提升整體效能。
基于超域架構（xDSA）的XPU是開放的智能數(shù)據(jù)流融合計算平臺，能夠處理AI、視頻、圖像等功能的計算單元組成不同的解決方案，來解決海量智能數(shù)據(jù)流的處理效能問題，滿足客戶多元化的需求。
如何理解XPU的這個“X”？畢竟已經(jīng)先有英特爾提出過XPU代表異構計算。
吳雄昂表示，很多廠商使用X的原因是它代表了多樣、多變、無窮的概念。但對安謀科技來說，在多元化的基礎上，X還意味著針對不同的數(shù)據(jù)流、不同應用的可定制、可編程、可擴展的架構；其次，X還是針對各個場景的、精確的定位和優(yōu)化。X有三方面含義：一是可定制化的、多樣化的結構，包括多域的支持；二是可支持多樣化算力的擴展堆疊；三是針對各個場景的更精準的優(yōu)化和效能的提升。
解決NPU生態(tài)碎片化、應用規(guī)模受限等問題
7月15日，安謀科技聯(lián)合50多家產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)和機構共同發(fā)起成立了“智能計算產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)合體”（ONIA），宣布全球首個開源神經(jīng)網(wǎng)絡處理器指令集架構（NPU ISA）。這一“中國首發(fā)、全球開源”的NPU ISA 將聚集全球產(chǎn)業(yè)鏈資源，通過開放的模式，共建生態(tài)、共享成果，推動NPU生態(tài)建設。據(jù)介紹，ONIA囊括了中國集成電路產(chǎn)、學，研等方面的代表力量，預計到2021年年底會員單位將突破100家。
ONIA所要解決的行業(yè)難題主要是什么？為什么首先推動NPU指令集架構的開源？
“在新的計算中，計算架構變得越來越多元化。從CPU到CPU+GPU擔任主角，再到現(xiàn)在CPU、GPU慢慢把很多空間讓給NPU作為主角”， 吳雄昂談到，“這個階段的NPU很像當初的CPU。在90年代初，各廠商彼此封閉式發(fā)展，當時有幾十個CPU標準，大廠自己建生態(tài)，將垂直整合做得非常好，中小廠商則是試圖找到一個間接的模式去解決問題。Arm的演進過程，就是通過更開放的IP授權方式，把CPU IP交付給中小廠商，共建了一個生態(tài)系統(tǒng)，這是一個共建、共享的過程。”
他認為，NPU在今天面臨同樣的情況，整個生態(tài)相對比較割裂。CPU從當年的二十幾家演進到今天，雖已經(jīng)歷了幾十年，但CPU指令集或整體CPU算力創(chuàng)新相對來說比較缺乏。未來，更多的新增計算力量會是在NPU上。安謀的一些合作伙伴，隨著產(chǎn)品的迭代，NPU團隊越來越壯大，需要支持的場景和生態(tài)算法也越來越多，但卻不見得有足夠的資源去支持。
在這個關鍵節(jié)點上，安謀科技首先看到了需求的確定性存在，同時也是基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律，希望將眾多合作伙伴的需求整合起來，通過統(tǒng)一的生態(tài)降低開發(fā)成本。通過對指令集架構與工具鏈的共享，各廠商可以發(fā)揮自己的核心IP能力，同時也能盡快地推動軟硬件的對接與應用生態(tài)的落地。
“我們用Arm的全球架構標準在中國建立了全新的生態(tài)系統(tǒng)，得到了產(chǎn)業(yè)的支持，并持續(xù)積極推廣。而NPU ISA就是一個很好的回饋全球行業(yè)的例子，這是由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)起的開源項目，標準統(tǒng)一后，NPU ISA將會開放給全球產(chǎn)業(yè)，讓更多的智能芯片更快地在應用上實現(xiàn)生態(tài)統(tǒng)一，加快研發(fā)速度，減少研發(fā)障礙”，吳雄昂強調(diào)，“對芯片合作伙伴來說，可以減少開發(fā)成本與時間；對上游的應用或算法廠商來說，也會減少與硬件適配的時間。希望這件對各方都有益的事情能共建共享，積極推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！?/p>
據(jù)了解，安謀科技還將通過技術及資本支持等多種手段，支持XPU生態(tài)建設，推動智能計算生態(tài)創(chuàng)新發(fā)展。并將為ONIA會員提供“周易”NPU的免費授權；還將聯(lián)合安創(chuàng)加速器，孵化10家基于開源架構和XPU的創(chuàng)業(yè)企業(yè)。
寫在最后
2018年開始獨立運營的安謀科技，可以說一開始就具有優(yōu)秀的技術基因和生態(tài)基礎。面向國內(nèi)需求，安謀科技圍繞AI、CPU、信息安全、ISP以及VPU等多個重點領域開展本土研發(fā)，并實現(xiàn)了產(chǎn)品的快速落地。
如何更好地承前啟后？可能是安謀科技現(xiàn)階段面臨的一個重大挑戰(zhàn)。吳雄昂認為，“核芯動力”正是承前啟后的戰(zhàn)略定位體現(xiàn)：承——是對Arm CPU生態(tài)的傳承；啟——是開啟自主架構XPU新時代的使命。希望為中國半導體產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的核心計算力XPU產(chǎn)品，并通過生態(tài)共建、共享等方式與產(chǎn)業(yè)共同進步，推動中國智能計算產(chǎn)業(yè)在多域架構計算時代的發(fā)展。
