Imagination推出性能最高且具有高等級功能安全性的汽車GPU IP

產(chǎn)品亮點(diǎn)?：

· 峰值性能比Imagination上一代汽車GPU提高了50%，可擴(kuò)展至192 GPixel/s、6 TFLOPS和 24 TOPS

· 計(jì)算工作負(fù)載性能提升多達(dá)十倍

· 引入創(chuàng)新的分布式功能安全機(jī)制，以最小的開銷實(shí)現(xiàn)ASIL-B等級功能安全

硅谷和中國北京 – 2024年9月11日 – 全球領(lǐng)先的硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)提供商Imagination Technologies(以下簡稱“Imagination”)今日宣布：推出其最新的、用于車載智能和交互的汽車圖形處理器(GPU) IP產(chǎn)品Imagination DXS GPU。全新的DXS是一款可擴(kuò)展、靈活的GPU IP，專為處理駕駛艙、信息娛樂和高級駕駛輔助系統(tǒng)中的圖形和計(jì)算工作負(fù)載而打造。該處理器在分布式安全性方面引入了多項(xiàng)新的創(chuàng)新，消除了在Imagination處理器上實(shí)現(xiàn)ASIL-B等級功能安全的額外開銷。目前，該產(chǎn)品已經(jīng)獲得了汽車市場的使用許可。

Imagination DXS GPU可支持一輛汽車的所有圖形和計(jì)算要求，算力可從單核0.25 TFLOPS的配置，擴(kuò)展到1.5 TFLOPS的處理能力，這意味著該處理器的峰值性能比Imagination上一代汽車GPU IP提高了50%。Imagination獨(dú)特的多核技術(shù)可實(shí)現(xiàn)兩核、三核和四核配置，而內(nèi)核之間的低帶寬總線和對隔離的支持，也使IMG DXS可適用于多晶粒芯片(chiplet)。它采用了在D系列PowerVR架構(gòu)中引入的相關(guān)特性，如流水線數(shù)據(jù)主控和2D雙速紋理處理，從而在性能效率上比上一代汽車GPU IP提高了20%，并確保其在實(shí)際基準(zhǔn)測試中的表現(xiàn)優(yōu)于競品IP內(nèi)核。

Moor Insights & Strategy的首席分析師Anshel Sag表示：“Imagination是汽車領(lǐng)域領(lǐng)先的GPU IP供應(yīng)商。過去十年中，汽車中對像素處理的需求大幅增長，數(shù)字駕駛艙、全寬儀表盤顯示屏和后排娛樂屏幕提供了類似智能手機(jī)的視覺體驗(yàn)。Imagination在3D圖形性能、靈活的多任務(wù)處理和強(qiáng)大的安全性方面的出色表現(xiàn)使其受歡迎程度迅速攀升?！?

DXS針對下一代車輛智能所需的計(jì)算工作負(fù)載進(jìn)行了優(yōu)化，如計(jì)算機(jī)視覺和數(shù)據(jù)處理。通過將DXS的基礎(chǔ)硬件與新增的FP16流水線和一組新的計(jì)算庫及AI工具包相結(jié)合，用戶可以在計(jì)算工作負(fù)載方面實(shí)現(xiàn)比上一代產(chǎn)品高達(dá)十倍的性能提升。

“GPU在汽車中的角色不再僅限于圖形處理?！盜magination首席產(chǎn)品官James Chapman表示，“在軟件定義汽車時(shí)代中，硬件設(shè)計(jì)需要具有長期屬性，這促使硬件設(shè)計(jì)人員去選擇靈活且可編程的處理器;這些處理器不僅可以處理當(dāng)前的人工智能工作負(fù)載，而且還能適應(yīng)未來出現(xiàn)的新需求。如今，我們的汽車GPU不僅因其渲染能力而廣受歡迎，同時(shí)也因其計(jì)算能力備受青睞?！?

Imagination第一款帶有“分布式安全機(jī)制”的處理器

根據(jù)ISO 26262汽車安全完整性等級(ASIL)體系，汽車上運(yùn)行的所有功能都要根據(jù)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行等級認(rèn)證。汽車制造商及其供應(yīng)商必須確保支持該功能實(shí)現(xiàn)的組件都符合故障檢測和處理的必要標(biāo)準(zhǔn)，其中ASIL-A等級的要求最低，ASIL-D等級的要求最全面。

由于采用了全新的“分布式安全機(jī)制”解決方案使DXS在性能、功耗或面積(PPA)開銷遠(yuǎn)小于現(xiàn)有的兩種主要方法的情況下，實(shí)現(xiàn)了ASIL-B功能安全。這兩種方法分別是：雙核鎖步法，硅片面積增加100%;以及工作負(fù)載重復(fù)法，安全工作負(fù)載性能減半。

分布式安全機(jī)制對GPU性能的影響幾乎為零，而面積代價(jià)極低，估計(jì)僅為10%。?它利用了當(dāng)今處理器固有的并行性，以及任何線程都不會(huì)被完全利用的事實(shí)。獲得專利的機(jī)制將這些線程組合成對，并在空閑時(shí)注入安全測試，從而在ASIL標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)識(shí)別故障。有關(guān)完整的分布式安全機(jī)制解決方案的更多詳細(xì)信息，請參閱Imagination網(wǎng)站上的分布式功能安全的創(chuàng)新與突破白皮書。

全新計(jì)算庫和人工智能工具包

與硬件同時(shí)開發(fā)的還有一套新的計(jì)算庫(imgBLAS、imgNN、imgFFT)，它們可幫助軟件開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)高達(dá)80%的GPU利用率。這也將加速常見計(jì)算工作負(fù)載的處理，如計(jì)算機(jī)視覺和ADAS系統(tǒng)感知數(shù)據(jù)的預(yù)處理和后處理。

這些庫與新的參考工具包(oneAPI和TVM)相結(jié)合，創(chuàng)建了一個(gè)基于開放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用軟件棧，軟件開發(fā)人員可以利用該軟件棧輕松地將其計(jì)算應(yīng)用移植到基于Imagination IP的硬件上，并最大限度地提高其性能。

“軟件的可移植性和利用異構(gòu)硬件的能力對汽車行業(yè)的未來至關(guān)重要。UXL基金會(huì)希望通過開源方式持續(xù)開發(fā)oneAPI標(biāo)準(zhǔn)，為開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供清晰而便捷的途徑?！盪XL基金會(huì)指導(dǎo)委員會(huì)主席Rod Burns表示。“Imagination長期以來一直支持我們生態(tài)系統(tǒng)，他們今天發(fā)布的計(jì)算軟件解決方案強(qiáng)化了他們基于開放標(biāo)準(zhǔn)，來為開發(fā)者構(gòu)建最佳路徑的承諾?！?

“澎峰科技(PerfXLab Technologies)為希望加速人工智能應(yīng)用的公司開發(fā)異構(gòu)計(jì)算軟件棧和基礎(chǔ)設(shè)施解決方案?！迸旆蹇萍际紫瘓?zhí)行官張先軼表示?！拔覀冋谑褂肐magination的計(jì)算軟件解決方案，在Imagination GPU上運(yùn)行各種人工智能應(yīng)用，包括我們的LLM推理引擎PerfXLM。與CPU方案相比，我們到目前為止已實(shí)現(xiàn)的性能提升就高達(dá)100%，而且只需花費(fèi)很少的時(shí)間來進(jìn)行移植?！?

軟件

Imagination的汽車GPU支持OpenGL® ES、Vulkan®、OpenGL®和OpenCL?。它們可運(yùn)行流行的汽車操作系統(tǒng)，如QNX和Green Hills軟件公司的INTEGRITY RTOS，以及Linux和Android?；谟布奶摂M化技術(shù)使Imagination GPU能夠同時(shí)運(yùn)行多達(dá)八個(gè)操作系統(tǒng)，并通過完全的內(nèi)存隔離，實(shí)現(xiàn)完全安全的GPU多任務(wù)處理。Imagination與全球領(lǐng)先的安全關(guān)鍵型圖形和計(jì)算軟件驅(qū)動(dòng)程序和庫構(gòu)建者和提供商CoreAVI合作開發(fā)安全關(guān)鍵型驅(qū)動(dòng)程序，從而為Imagination GPU提供OpenGL SC和Vulkan SC支持。

“隨著汽車的自主化程度越來越高，人們更加重視汽車能夠以適當(dāng)?shù)姆绞饺z測和處理故障的能力?！盋oreAVI首席市場和銷售官兼副首席執(zhí)行官Dan Joncas表示?！巴ㄟ^與我們合作，Imagination能夠通過全面覆蓋了硬件和軟件的完整安全性工具包，來滿足汽車行業(yè)的復(fù)雜要求?！?