提到域架构（DSA），大家可能比较熟悉，近年DSA来被誉为AI芯片的新黄金架构。但是xDSA超域架构相比DSA有什么不同，可能知道的人并不多。在日前举办的中国集成电路产业设计年会（ICCAD 2021）上，安谋科技超域处理器研发部联合负责人KengSu Teoh在接受《电子工程专辑》等媒体采访时，解释了xDSA的特点，以及安谋科技推动XPU架构的初衷。
计算在经历了几个时代的发展后，已经进入智能计算时代。人工智能、5G、万物互联，产生了海量的数据流，对算力的需求更是有了百倍的提升。以往在算力需求提升时，往往用提升CPU工艺的方式来应对，例如在PC时代，CPU的工艺演进，让算力提升了近百倍；在移动互联网时代，CPU、GPU加上工艺的演进，从第一代iPhone到iPhone 13，算力提升超过300倍。
然而目前提升CPU工艺带来的算力提升日趋缓慢，应对海量数据流所需的高密度、实时性和多样化算力需求，超域计算架构（xDSA）应运而生。
提到域架构（DSA），大家可能比较熟悉，近年DSA来被誉为AI芯片的新黄金架构。但是xDSA超域架构相比DSA有什么不同，可能知道的人并不多。在日前举办的中国集成电路产业设计年会（ICCAD 2021）上，安谋科技超域处理器研发部联合负责人KengSu Teoh在接受《电子工程专辑》等媒体采访时，解释了xDSA的特点，以及安谋科技推动XPU架构的初衷。
安谋科技超域处理器研发部联合负责人KengSu Teoh
xDSA的三大特点
2021年7月，安谋科技联合产业龙头企业和组织，发起成立了智能计算产业技术创新联合体（ONIA），当时首任理事长、安谋科技执行董事长兼首席执行官吴雄昂提出，需要推进下一代计算域架构，来应对多样化算力堆叠和多计算域需求，这就是超域架构（xDSA）。
xDSA的主要特点包括：一、专用的数据流处理；二、多计算域；三、扩展性，尤其是针对大算力的厂商和车厂的需求，可以提供多样化的支持。xDSA的主要核心是以高密度数据流处理为中心的专有核心计算单元，同时域处理部分引入了智能架构，另外也会支持架构扩展进行算力的堆叠，由此新域架构可以高效地进行智能数据流的处理。
以往的 DSA强调专芯专用，xDSA进行了上述扩展后，对场景的支持变多了，更灵活了，但会不会因此导致专用性不足而带来PPA方面的问题？对此KengSu Teoh强调，“xDSA的本质仍是针对特定场景的专用芯片架构，本身的特点就是与通用平台相比的PPA优势，场景支持的丰富不会带来专用性不足的问题。”
XPU的“X”，有三层含义
其实在几年前，行业中已经出现了XPU架构的概念，但当时很多厂商使用X的原因是它代表了多样、多变、无穷的概念。“对安谋科技来说，在多元化的基础上，‘X’还有三方面含义：一是可定制化的、多样化的结构，包括多域的支持；二是可支持多样化算力的扩展堆叠；三是针对各个场景的更精准的优化和效能的提升。” KengSu Teoh说到。
过去，从CPU到NPU 、VPU再到ISP，每个计算单元都是独立的，芯片设计者往往需要从多个供应商那里把这些IP根据场景重新定义、二次开发、裁剪和优化，在新的高密度数据流计算环境当中，这是一个巨大的挑战。
针对这样的挑战，安谋科技根据场景重新定义了融合计算架构、指令集、处理器IP、系统软件、设计服务等，优化数据搬运的同时，降低了功耗，提升了效能，给合作伙伴提供一个完整的交付方案，XPU正是在此背景下应运而生。
基于xDSA的XPU，仍是专芯专用
基于xDSA的XPU可以针对不同应用，将处理AI、视频、图像等功能的计算单元组成不同的解决方案，打造融合计算架构平台，来解决海量智能数据流的处理效率和功耗问题，满足客户多元化的需求。
这也就解释了上面说的xDSA的本质，为什么仍然是专芯专用。KengSu Teoh表示，XPU芯架构的构想，正是希望逐步把CPU、NPU、ISP、VPU等主要模块的主要场景进行定制化和优化，再把这几个模块重新融合，来打造融合计算架构平台，从而针对不同的应用场景和不同的域（domain），以实现更好的效率，同时在模块之间，对数据搬运进行优化，以提升整体效能。
简而言之，XPU芯架构可以根据计算密度的需求，动态来分布负载（高灵活性）；能够基于场景调度XPU，提高整体计算效率（高效率、专用）；可以通过新的架构提升性能，实现超低功耗（高性能），此外，也能支持丰富的XPU产品组合。
总结
最后KengSu Teoh表示，安谋科技“核芯动力”新业务品牌的推出，是为了打造开放的智能数据流融合计算平台。“核芯动力”XPU产品涵盖了多IP的产品组合，包括“周易”NPU、“山海”SPU、“玲珑”ISP和“玲珑”VPU等已推出的自研IP产品线。万物互联场景下，XPU产品构建出的子系统可以广泛应用在智能汽车、基础设施、智能物联网、移动端等应用领域，可以更好地以定制的方式来解决不同行业的痛点。
《2021年度中国IC设计调查》开始了！本调查针对中国IC设计公司专业人士进行，包括EDA/IP/IC设计、设计重心与制造工艺、个人发展和工作习惯相关问题四个部分，仅限中国本土IC公司工程师参与，完善信息参与调查将有机会获得最新半导体行业魔法书《观点》！ 点击链接参与调查：http://emediasurvey.mikecrm.com/89t6f5q
责编：Luffy Liu
您可能感兴趣
