探索科技未来新十年，Imagination押注汽车和RISC-V赛道，提供全面异构计算方案

IP授权是半导体领域一个特殊的商业模式，IP供应商集中优势资源在特定领域发力，为业界提供现成的标准化解决方案，这推动了整个产业的技术发展，并且帮助加速创新，减少了客户的创新成本。随着人工智能、物联网、5G等技术的崛起，IP供应商需要不断创新和更新其技术以保持竞争力，并且与更多行业和领域的公司合作，推动技术整合和新应用的发展。

在GPU、CPU和AI加速器方面，Imagination是业界领先的IP供应商，近年来在移动光追GPU和RISC-V CPU等领域表现亮眼。在近日召开的2023年国际集成电路展览会暨研讨会上，Imagination的“IMG DXT GPU图形处理器IP”荣获全球电子成就奖之“年度IP（IP of the Year）”。Imagination副总裁兼中国区总经理刘国军受邀出席了此次全球CEO峰会，并在当日压轴的圆桌讨论环节，参与了讨论和分享。针对科技未来十年的新技术趋势和市场走向，刘总分享了Imagination的独到观点和技术布局。

ADAS兴起，汽车处理需求倍增

预计到2031年，在ADAS和电气化的大幅增长推动下，汽车半导体的市场规模将接近1500亿美元。汽车将会从ADAS L2/3级升级到L4级自动驾驶，背后是汽车架构的变化从传统架构转向域控架构，二这将会让计算功能变得日益集中，更多以前在云端的高性能计算任务需要在汽车这一边缘端侧完成。
而另一方面，随着电子产品在汽车功能中扮演越来越重要的角色，供应链关系也在发生变化，原始设备制造商对处理器技术产生了更大的兴趣。他们也不仅仅局限于直接接受来自Tier1的方案，而是从汽车定义之初就将处理器这一底层硬件和整个软件服务相结合起来，实现自己差异化的竞争优势，为客户提供更好的驾乘体验。
值得一提的是，在汽车上软硬件解藕正在发生。在软件定义的汽车时代，软件更新将通过无线方式持续提供。对于处理器公司来说，支持原始设备制造商进行软件开发和部署是成功的关键，这既要处理器当前的性能能够满足应用需求，还需要考虑到硬件预埋来满足未来软件升级的应用发展需求。
刘国军表示，未来的汽车形态会有一个非常大的转变，自动驾驶是其中必然会发生的一个变化，而除了出行这一基础功能之外，更多的像智能化、社会化和娱乐性的一些新功能也会普及开来，汽车作为人们的第三生活空间将为我们提供一种新的生活方式。
相比其他行业应用，汽车芯片必须要符合更高要求的车规认证，这对于汽车芯片客户而言是一个巨大的挑战。刘国军在圆桌环节的分享中提到，Imagination的车规级IP是从设计的分段流程、到质量检查、一直到车规认证的整个设计开发验证流程中，都严格符合ISO26262的标准，保证了整个车规功能安全设计的一致性，可以帮助客户实现从IP到系统和软件的一整个的车规认证。
据悉，Imagination是为汽车驾驶舱和信息娱乐装置提供GPU IP的第一大供应商，其提供的汽车GPU性能可达到4～128GTexel/s和64～4128GFLOPS。此外，安全是Imagination的汽车产品开发的主要驱动力，汽车级IMG GPU IP中内建了基于硬件的安全机制，如分块区域保护等，并符合 ISO 26262 标准。同时Imagination也非常强调GPU IP的灵活性——同一个芯片可用于计算（支持 ADAS 任务）和图形（支持 HMI 任务）。这种灵活、可编程的硬件比固定功能的硬件更能满足未来工作负载的需求，也能够更好地支持客户向软件定义汽车的转变。
在汽车应用方面，Imagination提供了领先的GPU IP——IMG BXS GPU，该系列经过了ISO26262的ASIL B认证，与消费级B系列GPU相比，在运行汽车工作负载时性能可以提升60%。支持包括高级环视、仪表盘渲染、ADAS计算等车载高性能计算应用。Ambarella已经率先将BXS GPU集成到了其CV3系列域控SoC中，从而实现L2+级～L4级自动驾驶系统，可在任何恶劣天气条件下为驾驶员提供更高水平的环境感知、机器感知和自动驾驶决策。

押注RISC-V，拥抱开源计算新时代

除了车载GPU应用外，对于未来十年的科技发展，Imagination同样看好的是RISC-V赛道。对于Imagination而言，在CPU IP上的布局将会关注在RISC-V方面，并且GPU IP也均可兼容客户的RISC-V SoC。
据RISC-V International数据，当前整个行业已经出货了超过100亿个RISC-V CPU，预计到2027年16%的CPU半导体IP将会采用RISC-V指令集来构建。来自Counterpoint的预测则表明，到2025年10%的汽车CPU将采用RISC-V技术。
Imagination提供了基于RISC-V指令集的CPU系列产品“Catapult CPU”，该系列提供了四类面向微控制器、实时处理器、高性能CPU和汽车功能安全CPU不同应用需求的选择。作为Imagination整个异构解决方案的一部分，Catapult CPU为客户提供了基于RISC-V的全新设计，客户可针对性能、效率或功耗进行自主配置，使其适合更加广泛的市场。
更重要的是，Imagination的GPU支持在客户的RISC-V SoC中进行部署，在中国像StarFive、T-Head等客户在其RISC-V的SoC中都选择了搭载Imagination的GPU、甚至是NNA IP来实现图形加速。
在2023年国际集成电路展览会暨研讨会-EDA/IP与IC设计分论坛上，Imagination市场及业务发展高级经理黄音表示，移动、消费类、汽车和数据中心是Imagination未来主要关注的四大细分市场，这些也将是RISC-V未来应用拓展方向。
作为RISC-V重要生态伙伴和积极推动者，Imagination已经在去年升级成为RISC-V国际基金会的董事会成员。凭借着多年的硅验证经验，Imagiantion可以帮助客户将Imagination GPU IP集成到其自己的的RISC-V SoC设计中。

仍是业界唯一四级移动光追方案，IMG DXT GPU斩获“年度IP”殊荣

作为荣获此次2023 全球电子成就奖“年度 IP 产品”大奖的GPU IP产品，IMG DXT可谓是实至名归。虽然发布已近一年，但其仍是业界唯一的四级光线追踪移动解决方案。IMG DXT采用了Imagination突破性的光线追踪技术，可谓所有移动设备提供顶尖的图形处理效果，凭借着高性价比和良好能效表现，能够将光追带来的更好游戏体验普及到主流移动设备中，惠及更多的移动终端用户。
据了解，与上一代相比，用于旗舰手机的IMG DXT单核最大性能提高了50%；由于架构增强，IMG DXT核的性能密度比上一代高出25%；此外IMG DXT 还拥有多项技术创新，包括Vulkan片段着色率 (FSR)、2D双速率纹理处理、提高纹理和计算性能、流水线数据主控器、ALU寄存器组性能翻番等。

提供全面异构计算解决方案

当我们想到Imagination，就会想到GPU，但这绝非其全部，随着开源计算时代的到来，异构计算提供了更灵活和更具性价比的算力支持，Imagination也已经为完整的全面异构计算解决方案做好了准备。据刘国军分享，Imagination不仅有GPU、还有CPU、NAA加速器，Imagination的异构计算方案能够帮助业界实现更普惠的AI芯片。