逆势崛起之后：Imagination携多款新品对标图像和AI市场！
去年9月，国资机构Canyon Bridge抛出的橄榄枝成为了当时濒临危机的Imagination公司的一棵救命稻草。而今，在母公司Canyon Bridge的强大的资金流助推下，Imagination不仅恢复了稳健的财务，而且还卯足后劲持续推高研发动作，在GPU和AI等产品线上屡创佳绩。据Imagination销售和市场营销执行副总裁David McBrien透露，“如今，手机市场每年基本有上亿基于Imagination PowerVR IP的芯片出货，汽车领域PowerVR的增长也十分迅速，尤其是汽车数字仪表盘领域目前Imagination已占据50%的全球市场。”
Imagination PowerVR Inspire Summit
为进一步增强PowerVR IP的竞争力，将Imagination的技术实力拓展到更高的层面和更多的应用场景。12月4日，Imagination在深圳举办了2018年度PowerVR Inspire峰会，峰会现场Imagination重磅发布了多款聚焦AI和GPU的创新技术和产品，包括最新的神经网络加速器NNA架构的PowerVR Series 3NX、PowerVR第九代图形处理器9XEP、9XMP和9XTP以及突破性的PowerVR PVRIC4。为汽车、移动设备、智能视频监控以及IoT边缘设备等提供了更为强劲的算力和图形处理性能。
从2NX到3NX：性能提升不止于PPA
在屡获殊荣的2NX系列成功的基础上，此次Imagination推出的PowerVR 3NX系列产品不仅大幅升级了PPA(Performance、Power、Area)，而且在芯片灵活性和安全性方面也有了较大的提升。
Imagination Technologies视觉和人工智能产品管理高级总监Neal Forse告诉华强电子网记者：“新品3NX提供了更广范围核的选择，之前2NX有两个IP核，现在有5个NNA新的单核，最高能够达到4K MACs，它带来的能力是10TOP/S，这是单核的能力。与前一代相比，同样基准的比较在性能方面每秒推理的次数提升了70%，效率也提升了40%，功耗降低了40%。同时，我们也大幅减少了系统的带宽，每平方毫米降低了35%左右，这是一个很大的进展。这是利用新的无损重量的压缩技术来实现的，基于我们独特将权重无损的压缩和低位深来匹配的能力，一方面是可以达到60%位深的降低，在每层降低位深，同时我们把它和无损的压缩结合在一起，在长期架构方面的迁移，针对带宽管理将来也会有更多的理念结合在一起。”
Imagination Technologies视觉和人工智能产品管理高级总监Neal Forse
当然，3NX的性能提升不止于传统的PPA。更高的安全性和设计灵活度也是Imagination新一代人工智能IP产品的创新特色，Neal Forse表示：“3NX拥有很多方面的安全架构，支持最多达三个单独的部分，像一些芯片里面可能存在的不安全区块，我们能够提供更多的保护模式和保护内容;另外还有完全安全的部分，在如今对安全性需求不断增长的IC市场价值是非常大的。这样的安全界面下，我们可以保护神经网络训练数据的本身，包括管理的数据和像素等，3NX可以确保能够提供足够安全的环境来对AI数据进行保护。”
另外，作为现代IC设计领域频频强调的一大关键特性，IP的灵活性在变幻莫测的芯片设计市场中的重要性也越来越高。对此，3NX系列也针对性的做了很多层面上的优化，比如可编程的拓展性。Neal Forse强调：“针对高速运算的加速器，我们增加可编程的可扩展性主要有两方面的原因，其一是为了让客户做更多的差异化，比如在单核上做差异化，利用IP的核构建NNA，而不是把第三方的GPU整合在一起，这在竞争异常激烈的市场是十分重要的;其二是，如今神经网络行业的发展已经开始了令人非常兴奋的旅程，PowerVR过去几年进入的GPU市场充满动态性，而AI领域的变化也非常快速，其中有些新的技术、新的神经网络以及新的框架不断进入市场，而我们做可编程的扩展性也是为了让客户面向未来能够提供SOC，可以构建一个OpenCL的内核，进而允许未来在芯片设计时可以有更多的灵活度，将很多从前没有出现过的东西集成在一起，从而具备更快速的市场应变能力。”
第九代PowerVR GPU三线并进 赋能移动、家居和汽车市场
作为Imagination公司成立以来一直主打的产品线，GPU产品的升级自然也是本届PowerVR Inspire峰会的重头戏。全新的第九代PowerVR GPU IP，Imagination实施了三线并进的策略，分为9XEP、9XMP和9XTP三款产品，专注不同的应用市场。
Imagination PowerVR业务部副总裁Graham Deacon表示：“三款产品基于性能的差异对标不同的应用市场，比如9XEP可以达到每个时钟1-8个像素，每个时钟14-64个FP32 FLOPs，主要是关注数字电视和低端手机市场;9XMP主要是关注游戏，在最低的面积有最好的计算能力，主要是关注游戏的密度和增加了相关的特性，它的处理数量每个时钟是4-8个像素，每时钟128-256 FP32 FLOPs，主要是瞄准中端手机市场和低端汽车市场;而9XTP作为旗舰款产品则主要关注高端游戏市场，它更注重密度、功率和效率，架构可伸缩，性能方面每时钟周期可达到8个像素和192 FP32 FLOPs以上，可扩展性非常强。”
Imagination PowerVR业务部副总裁Graham Deacon
另据编者了解，9XEP和9XMP都是基于Rogue架构，目前该架构已经非常成熟。不过，Imagination对9XEP架构进行了微调，且9XMP也将每个集群的ALU扩展了2倍，位宽从16位扩展到32位，目的都是提高性能。与前两者不同，9XTP则是基于Furian架构，该架构由Rogue演变而来，有更多的优化改进。
PowerVR IP的汽车大战略
上文提到，在日益兴盛的汽车市场，PowerVR也占据着50%的全球市场份额。而今，Imagination全新的3NX和GPU产品也将继续对标汽车市场。Imagination Technologies销售和市场营销执行副总裁David McBrien表示：“汽车行业是一个充满潜力的市场，比如两年前，普通的车只有一个复杂的显示屏用于娱乐系统。但现在高端汽车可能有5、6个显示屏，估计未来5年将达到10-12个显示屏，而且解析度达到2K、4K、8K。因此，它需要更强的处理能力。而且现在不只是用在娱乐、抬头显示，电子后视镜也开始使用显示屏，同时也开始应用在安全环境中。如今的SOC不再只是一个标准的SOC环境，现在你必须要支持SOC的安全要求，SOC中的IP会越来越复杂，不能只是让CPU安全就可以，GPU、神经网络加速器也需要有安全的要求。我们看到它的性能要求在提升，比如汽车中简单的东西，车道偏离警示已经很常见，大概需要10个GFLOPs，低性能GPU就可以支持这样的性能要求。但是100 GFLOPs可能需要用在行人预测上，因此需要很宽的性能要求得以满足才能实现这样的功能。”
Imagination Technologies副总裁兼中国区总经理刘国军
近年来，中国汽车电子市场变化也非常快，过去本土绝大多数厂商基本都只能够发力后装市场，而如今随着国内IC设计质量和技术的提升前装市场也开始有越来越多的本土企业参与。“几周前有一个新闻发布会，我们发布了一个专用产品是汽车的产品，这个产品把标准的产品进行增强，让它在汽车行业中改善可靠性，以支持功能安全性等，确保我们的客户可以得到长期的支持。”Imagination Technologies副总裁兼中国区总经理刘国军表示，“像以前，在中国真正做汽车芯片的，特别是事关功能安全的基本没有。但是现在，中国有这样的人、有这样的团队开始了，第一个用的就是我们的产品。接下来本地的汽车电子做芯片要进入前装，进入车厂的车规里面，这块我们会计划会做本地汽车电子生态的工作，把我们的GPU和NNA放到车规的生态里，这就需要我们的芯片设计和一级供应商和车厂。汽车市场产品会发货10-15年时间，持续时间很长，所以我们要提供一些解决方案，以合适的方式满足这些市场的特殊需求。”
为了更进一步支持汽车领域的客户，Imagination本次也宣布了PowerVR汽车战略下一步计划，推出PowerVR Automotive完整产品套装。其中结合了硬件知识产权(IP)、软件、工具、文档和长期支持五大基本要素，随着汽车行业迈向全自动驾驶，其可支持市场中的现有客户和新进入者以满足行业的安全标准和性能要求。Graham Deacon表示：“这个产品是基于现有的能力做的GPU的扩展，我们在汽车行业过去10年技术已经比较强大，我们新推出的这套打包的产品是在SOC、GPU里面纳入更多功能安全性的要求，它是作为打包的产品可以提供GPU和NNA上更复杂客户的要求，算是附加的打包产品提供给客户。这套产品对于客户是完全开放的，我们在汽车行业的客户广泛比较广，不仅包括整车OEM、Tier 1还包括初创企业，像在中国有跟初创企业签，另外也有老牌像瑞萨和德州仪器也是我们一直以来的合作客户。”
小结
3NX和第九代GPU产品的推出，标志着Imagination又迈入了一个新的时代。而对于绝大多数厂商尤其是创业公司来说，为了能更快速的切入应用场景，直接采用第三方的IP产品才是最优的选择，尤其是神经网络加速器方面。正如刘国军所说，“每家厂商的起点不一样，大家也是传承自己的技术推出神经网络加速器。虽然手机厂商也都纷纷自主研发NPU，有可能是在用第一代产品去市场试水发现优缺点，未来为更好满足AI应用的需求，具备更好性能和功耗指标的AI芯片必不可少，也可能使用第三方的IP。”（责编：振鹏）
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