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[导读]构建完整易用的异构计算生态,是安谋科技长期坚持的产品战略。目前,安谋科技已经推出了“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU及“玲珑”ISP和VPU等产品,这些产品能够与Arm IP高效协同,为客户打造高效的整体化解决方案。可以说,安谋科技已经组成了比Arm更为广阔的产品矩阵。近日,安谋科技继续深化产品布局,推出了“星辰”二代——STAR-MC2车规级嵌入式处理器和“玲珑”V6/V8视频处理器。

构建完整易用的异构计算生态,是安谋科技长期坚持的产品战略。目前,安谋科技已经推出了“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU及“玲珑”ISP和VPU等产品,这些产品能够与Arm IP高效协同,为客户打造高效的整体化解决方案。可以说,安谋科技已经组成了比Arm更为广阔的产品矩阵。近日,安谋科技继续深化产品布局,推出了“星辰”二代——STAR-MC2车规级嵌入式处理器和“玲珑”V6/V8视频处理器。


“星辰”STAR-MC2:车规级、高性能AI应用

“星辰”STAR-MC1是面向物联网应用场景的轻量级低功耗嵌入式处理器,而最新推出的“星辰”STAR-MC2则是在第一代的基础上,增加了产品单位计算密度,实现了最高车规级的可靠性。

“星辰”STAR-MC2基于Arm最新的v8.1-M架构设计而来,在40nm工艺下主频提升到了235MHz,STAR-MC2的标量处理能力增加了45%。通过v8.1-M架构的Helium特性强化,其矢量处理性能提升了200%,单位能耗执行效率相比第一代产品有了100%提升。因为STAR-MC2整个架构体系跟Arm架构体系一脉相承,所以Arm RAS 扩展、协处理器、可定制指令集、Trustzone等技术都从STAR-MC1继承下来,同时进行了一定的增强。比如在信息安全方面,以前在处理器内部Trustzone并没有对例如FPU等模块进行相应的区分,而STAR-MC2对于Trustzone的划分更为精细,从而效率上也有所增强。

基于上述种种技术创新,STAR-MC2带来了几大优势。首先STAR MC-2是第一款支持8-Bit计算的处理器,它的AI处理能力提升了9倍,因此更适用于一些轻量级的AI应用计算场景。在安全方面,STAR-MC2支持Arm主推的PSA-Ready,与 “山海”解决方案相配合,可以提供一个完整的物联网安全解决方案。另一个关键的技术亮点在于,STAR-MC2支持最高级别的车规功能安全,安谋科技不仅仅给客户提供包含RTL的传统处理器IP,也会为给客户提供一个包含所有必要数据的功能安全包,以确保客户可满足最高车规级新品的功能安全要求。

安谋科技处理器产品总监陈江杉表示,满足车规对嵌入式处理器最大的难点是需要准备掌握下游客户需求,所谓的knowhow。车规的设计不仅仅是在具体的硬件和软件机制上要有所考虑,同时它还是一个流程设计,需要建立完整的需求管理、设计流程及相应规范。新推出的“星辰”STAR-MC2,是安谋科技的第一款最高车规级的IP产品,未来在其产品路线图上还会有更多的车规级产品逐渐推出来。


“玲珑”V6/V8:多核架构、多格式、灵活可伸缩

视频数据在业务数据中的占比高达80%,由于数据量较大,因此在存储和传输的各个节点上都需要相应的视频处理器来对视觉数据进行压缩;因为视频应用场景的千差万别,对于处理器的能力要求也有所不同。

“玲珑”V6/V8采用多核心架构、支持多格式的编解码、提供灵活可伸缩的视频处理方案。在继续保持原有技术优势的基础上,“玲珑”V6/V8新增了对于AV1的解码支持,并且大幅提高了H.264的编码质量,依靠小面积多格式的支持,做到了业内领先。

在架构层面,“玲珑”V6/V8采用的是一个三层堆栈形式。

底层是一个灵活的硬件支撑,可通过多核伸缩性支持不同分辨率和性能的需求。每个核里有硬件加速模块以及单独的硬件控制器来对相应的加速模块进行控制,功能灵活性也得到提升。

Firmware层主要进行的是功能扩展以及针对不同应用场景的优化。针对不同应用场景进行相应优化,在不同应用场景下分别具有不同的码率降低,保证在更低的带宽需求下进行高质量的视频传输。“玲珑”V6/V8与主CPU有灵活的控制接口,可进行灵活扩展。display frame reordering的实现,减少了VPU对主CPU的负载需求,并实现了自主的码率控制算法以及相应处理。

软件层面,主要是主CPU(Host CPU)的处理器控制以及相应的memory的管理和调度,安谋科技已完整实现了安卓和Linux的驱动以及上层一些应用框架支持,可以满足各种消费类产品、云端以及嵌入式场景的需求。

“玲珑”V6面向主流的4K及以下级别视频处理需求,单核性能和之前相比提升2倍,可满足高帧率的需求,可达到如4K@120帧的解码能力。“玲珑”V8主要针对高端的8K级别的产品,最高可达8K@120帧的解码能力。其最大分辨率是“玲珑”V6的4倍,其伸缩能力是4到8核,所以整体性能相比“玲珑”V6大幅提升,在单实例VPU的场景可以支持更多路视频信号处理。

据安谋科技多媒体产品经理董峰介绍,“玲珑”V6/V8相比前代产品更适合AI的相关应用。

“通常AI处理场景的数据都是RGB模式,压缩视频相应的视频流通常都是YUV这种模式,对整个AI 推理场景首先要进行视频解码和相应的AI处理,如果中间再增加一个格式转换处理的话,那就是有一个YUV到RGB的相应的处理,这对带宽需求是比较大的。像1080P这种原始数据,以200万为例,YUV是3MB的数据量,RGB是6MB这样一个数据量,作为一个从YUV到RGB的处理,相应的带宽很明显是3M加6M,带宽对单路来说还是可以接受的,但云端的各种场景通常是非常多路的应用。”

而“玲珑”V6/V8内集成了YUV2RGB的后处理,一次性地解码直接输出RGB数据,可以支持单package格式和多分channel的格式。通过YUV2RGB的后处理,可以在AI场景下减少内存的一次读写,整体上实现30%的带宽减少。在全1080P场景下,可以减少系统功耗,大幅度提升SoC级的整体性能。


立足全球生态,提供本土创新

安谋科技对于Arm、对于中国乃至全球都是一个非常特殊的存在。一方面,安谋科技将Arm这一全球最大计算平台生态的先进架构技术引入到了中国,另一方面,帮助中国的客户和产业合作伙伴融入到了全球市场。

安谋科技产品研发负责人刘澍表示,安谋科技所有的研发人员都在中国,安谋科技也始终立足于国内产业需求——无论是目前所看到的自主创新的需求,还是新应用、新行业涌现出来的需求。安谋科技广泛收集了国内客户的这些需求,并据此来定义产品路线图,同时进行高质量的交付。

在近期安谋科技管理层调整之后,公司整体运营和业务运作均未发生变化:整个公司的独立性不变、战略不变、对员工的承诺不变、以及基本的组织架构框架不变。展望未来,安谋科技与Arm会有更多业务合作推进到具体实施和落地的层面。其中包括研发技术的合作、产品路线图合作、方法学和解决方案合作、业务的合作以及生态上的共同开发等。刘澍表示,未来不管是安谋科技的自研业务还是Arm的IP业务都会有更好的发展。


总结

未来安谋科技将会沿着两条业务路线继续迈进,一方面继续推进全面、易用的自研异构计算产品矩阵,据悉将会在今年晚些或年底有更多的自研产品发布。另一方面大力地发展Arm的IP业务。为产业客户提供优质的产品和服务。

最新推出的自研“星辰”STAR-MC2和“玲珑”V6/V8,作为其异构计算矩阵中的深化产品,相信也会在中国乃至全球客户应用中迎来全面花开。

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