“周易”X2 NPU：屬于中國的科技與浪漫

日前，安謀科技召開新品發(fā)布會，正式宣布推出自研新一代人工智能處理器“周易”X2 NPU。作為安謀科技自研IP的又一力作，“周易”X2 NPU不僅在算力、精度、靈活性等方面進(jìn)行了大幅提升，還針對車載、邊緣計(jì)算等應(yīng)用場景進(jìn)行了專門優(yōu)化，為新興領(lǐng)域不斷迭代的計(jì)算需求提供更為完善的解決方案。

具有無法忽視的巨大潛力——汽車市場

“周易”X2 NPU 第一個(gè)瞄準(zhǔn)的是汽車市場，中國有強(qiáng)勁的汽車發(fā)展動力，據(jù)觀察近年來中國市場汽車銷量約占全球汽車銷量的1/3。中國市場不僅僅吸引全球汽車企業(yè)，近兩年中國本土也涌現(xiàn)除了大批本土智能汽車品牌，這些造車新勢力給我們的日常生活帶來不少改變。據(jù)安謀科技介紹，這些新勢力汽車品牌也是“周易”X2重要的合作伙伴。

眾所周知，汽車自動駕駛應(yīng)用對人工智能的需求在日益增長，不光是ADAS里面有更多的攝像頭、雷達(dá)，會產(chǎn)生更多需要處理的數(shù)據(jù)。同時(shí)里面也涵蓋車內(nèi)車外的各種監(jiān)測、輔助的決策系統(tǒng)，需要更高幀率、更大算力、更多人機(jī)交互、更多安全性需求等，這些都給安謀科技的IP產(chǎn)品提出了更高的要求。

從百花齊放到規(guī)范收斂也有一個(gè)過程，現(xiàn)在日常的智能駕駛已經(jīng)用上了L2的智能輔助駕駛，到未來L3、L4成熟還會有幾年的周期，因此安謀科技推出的IP產(chǎn)品也會適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的潮流，從最初的支持芯片客戶，到后來的生態(tài)、軟件合作伙伴到應(yīng)用，甚至參與或支持一些標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的建立。安謀科技執(zhí)行副總裁、產(chǎn)品研發(fā)負(fù)責(zé)人劉澍表示：“希望到2030年，我們能夠?qū)崿F(xiàn)支持中國自動駕駛成熟量產(chǎn)方案的落地?！?/p>

支持更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域——邊緣終端

“周易”X系列不僅僅適用于汽車領(lǐng)域，它還在邊緣側(cè)服務(wù)器應(yīng)用市場，例如手機(jī)、PC、平板電腦等應(yīng)用場景，對視覺、多媒體處理有很好的性能支撐，同時(shí)在邊緣側(cè)的設(shè)備里達(dá)到了很好的功耗和帶寬平衡。

過去幾年里，“周易”系列產(chǎn)品應(yīng)用已經(jīng)從過去的AIoT領(lǐng)域、到現(xiàn)在的汽車、邊緣智能終端等領(lǐng)域，未來會向更高性能的云側(cè)和服務(wù)側(cè)進(jìn)行發(fā)展。安謀科技表示未來“周易”系列產(chǎn)品可涵蓋在不同的應(yīng)用場景中，通過不同的配置，可靈活選擇NPU的算力范圍與系統(tǒng)相結(jié)合。

IP與完整生態(tài)服務(wù)并駕齊驅(qū)

對一款NPU產(chǎn)品來說，不光是硬件IP方面的不斷迭代，在生態(tài)建設(shè)上也要傾注很大的心血。對于IP本身，一方面安謀科技會推出像工具、軟件、服務(wù)等支持。另外一方面，為了配合生態(tài)的完善和繁榮，也相應(yīng)地推出了生態(tài)伙伴計(jì)劃，在工具、系統(tǒng)設(shè)置、架構(gòu)上更加開放。

受訪時(shí)劉澍表示，安謀科技在成立后開發(fā)了自研產(chǎn)品線：“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU、“玲瓏”ISP、“玲瓏”VPU，此外公司還投入了物理實(shí)現(xiàn)、設(shè)計(jì)服務(wù)等類型產(chǎn)品，這構(gòu)成公司完整的自研產(chǎn)品矩陣。

“周易”X2 NPU的八大優(yōu)勢

“周易”X2 NPU是基于最新的V3架構(gòu)的指令集，據(jù)安謀科技產(chǎn)品總監(jiān)楊磊介紹，此次發(fā)布的新品相對上代產(chǎn)品有如下技術(shù)升級：

第一，支持更大的算力，可以支持到320T子系統(tǒng)的算力。

第二，支持更好的i-Tiling的技術(shù)方案，節(jié)省帶寬需求，進(jìn)一步提升計(jì)算效率，從而大幅降低系統(tǒng)的成本。

第三，支持實(shí)時(shí)的任務(wù)調(diào)度，增加專門的硬件加速調(diào)度器來做實(shí)時(shí)的任務(wù)調(diào)度和管理。

第四，支持混合精度計(jì)算。因?yàn)樵谄囶I(lǐng)域?qū)τ谟?jì)算的精度要求會更高，這一代“周易”NPU支持了混合精度計(jì)算，既可以是定點(diǎn)的計(jì)算、整型的數(shù)據(jù)計(jì)算，也支持浮點(diǎn)的16bit或者是32bit的計(jì)算，可以很好地平衡功耗、計(jì)算的算力密度以及計(jì)算精度。

第五，具有優(yōu)化的Transformer性能。有基于圖像的Transformer，還有基于分割檢測等類型的Transformer，針對模型也做了專門的性能優(yōu)化。

第六，增加了無損的權(quán)重壓縮的技術(shù)。

第七，低功耗設(shè)計(jì)，可以在7nm工藝節(jié)點(diǎn)上做到10TOP/W的能效。

第八，面向手持設(shè)備也做了專門的優(yōu)化，比如說拍照中的AI去噪、視頻的超分辨率、插幀等都做了專門的優(yōu)化。

“周易”X2 NPU采用自研V3架構(gòu)

如圖，展示了“周易”整個(gè)產(chǎn)品線軟硬件協(xié)同的設(shè)計(jì)，在NPU或AI加速設(shè)計(jì)方面離不開軟件和底層硬件加速模塊結(jié)合?！爸芤住盭2 NPU包含了“周易”Compass軟件平臺，還包含了IP。安謀科技的NPU IP采用第三代“周易”架構(gòu)，可以從10TOPS到80TOPS，擴(kuò)展成多核單Cluster基于此，“周易”X2 NPU最高可以擴(kuò)展到320TOPS算力。

對此，安謀科技NPU研發(fā)高級總監(jiān)孫錦鴻指出：整個(gè)“周易”X2 NPU是基于v3架構(gòu)，指令集由安謀科技“周易”NPU團(tuán)隊(duì)自定義。在整個(gè)v3架構(gòu)的指令集中，安謀科技團(tuán)隊(duì)定義了超過1000個(gè)專門針對不同場景的指令，這些指令也是基于VLIW結(jié)構(gòu)，由長指令和短指令構(gòu)成，并且可以支持64bit和128bit的指令包，做到統(tǒng)一的指令集組合。

據(jù)介紹，安謀科技的NPU團(tuán)隊(duì)擁有超過130位工程師從事開發(fā)包含硬件和軟件的NPU全棧研發(fā)。開發(fā)出了多款NPU產(chǎn)品，并且已經(jīng)做到了第三代架構(gòu)，覆蓋AIoT、智能終端和汽車場景，團(tuán)隊(duì)專注于IP和SDK開發(fā)，并服務(wù)和支持廣大國內(nèi)客戶。“周易”這個(gè)名字，不僅代表著中華文化中神秘和浪漫基因，未來還將在安謀科技的自研IP“芯?！敝虚W閃發(fā)光。