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异构多核需要广泛的计算池,开放的HSA可帮大忙

—— 访Imagination公司副总裁兼中国区总经理刘国军
作者:王莹时间:2016-09-08来源:电子产品世界收藏

  近日,“2016年全球异构计算峰会”于8月22-23日在京举行。会议由全球异构系统架构()联盟和中国半导体行业协会(CSIA)共同主办,并得到了网信办、工信部和北京经济技术开发区的大力支持。英国IP公司——作为的重要成员,做了大会主题报告。因当年收购MIPS科技公司名噪一时的,如今在异构多核时代和中国市场有何规划?为此,《电子产品世界》访问了刘国军先生。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201609/296762.htm

  HSA为破解多核异构挑战铺平道路

  问:您觉得异构架构面临的挑战有哪些?

  答:首先,我们很难去优化和规模化GPU和CPU的应用,或是从一个SoC(片上系统)转移到另一个SoC上。

  其次,一致性异构多核处理器的软件编程模型尚未标准化。即便是标准化了,不同的处理器需要不同的模型,这使得异构的应用不够灵活,无法移植。例如你需要在编写应用前决定哪部分是用在GPU上,哪部分是用在DSP上,也许还需要了解你的程序会用在哪家的DSP、GPU上。

  再有,我们需要可移植的硬件和驱动软件、常见的应用程序开发环境和共享虚拟存储环境。

  还有,异构可移植应用的开发人员生态尚未形成。

  最后, 我们不仅需要给软件开发人员打造一致的架构环境,还需要让硬件开发人员可以在该环境下构建系统。否则异构处理的优势就会被限制于少量的通用处理器。

  因此,目前我们正在和HSA基金会等合作伙伴一起联手解决这些问题。

  问:贵公司是HSA的发起者和最主要的开发者之一,如何发挥贵公司产品在异构计算里的功能?

  答:例如我们的CPU、GPU,现在要做成虚拟化的功能。虚拟化有两个作用。一,提供了异构整合的方便性;二,给下一代的安全方面提供了很好的平台。我们的目标是要把我们的IP今后做成一个HSAIP,也就是能够跟其他厂家的IP整合在一起,形成异构的计算平台,或者是计算框架。

  换句话说,如果我们把通讯拆开看的话,您会看到它是硬件加速器再加上DSP,所以它在某种意义上是一个计算池。我们是HSA成员,目前正从整体上考虑,努力打造一个高效的系统,功耗和可扩展性要做到较好的统一。

  问:依您看,相比其他异构阵营,HSA的开放性怎么样?

  答:我们是HSA的成员,最重要的是促进开放性。您也明白在CPU市场,目前传统的是英特尔,兴起的是ARM,他们都比我们强大得多,所以我们当然更希望开放。我们现在做的是更便于去集成,另外是让全球的大学生完全拥有开源的东西。

  的IP发展计划

  问:跟其他公司的异构核IP相比,贵公司的异构IP有哪些优势?

  答:Imagination的IP内核是为了满足高效率、灵活性和可扩展性的需求所设计的。我们提供各种不同的IP处理器——CPU、图形和运算GPU、视频和视觉处理器和通信处理器。我们正在努力让客户所使用的处理器,是适用于他们的特定任务的最好的处理器。以下通过一些例子看看为什么我们的IP是异构处理的理想选择。

  我们的64位多线程MIPS I6400 CPU适用于真正的异构处理。从CPU层面来说,它有1-4个线程,在一个群集最多有6个CPU。I6400 CPU可被扩展到64个群集,超过1500个线程。群集里的每个CPU都可以被单独管理,对频率和功率进行精细控制。

  PowerVR Rogue GPU包含适用于通用处理的标量单指令多数据架构(SIMD),同时也没有忘记使渲染器内核更适合于图形处理。每个PowerVR 7XT系列GPU群集都有一个可扩展的64位浮点协同处理器,客户可以将我们的IP应用在高性能计算中。

  Ensigma射频处理单元(RPU)则是用于系统集成。无线电处理器包括一个强大的DSP架构,可以处理一个芯片上的多个无线通信标准,包括所有智能电视和无线电格式,以及802.11Wi-Fi和蓝牙标准。

  视觉处理系统是Imagination IP的另一个异构处理应用的例子。在这个系统中,PowerVR Raptor图像信号处理器可以发送元数据给CPU、视频编码器或图像处理器来加快任务处理速度。开发人员也可以更有效地在几个处理单元中分配计算机视觉算法,诸如并行任务的编码在GPU上运行,而其他算法指令可以同时在MIPS CPU SIMD架构上运行。

  可见,正因为Imagination开发设计了这些多样的处理器和其他IP,用户才能彻底检验和优化用于异构平台的产品。Imagination的产品和其他供应商的IP被一起应用在许多SoC上,这让我们对异构集成有着深刻的理解,也给了我们特别的能力支持客户的开发设计。

  问:贵公司的处理器IP的发展蓝图是什么?

  答:我们正在继续开发新IP内核,着重于功耗效率和可扩展性能。

  我们注意到,市场对异构计算的需求越来越广泛,而我们正在开发拥有巨大可扩展性的下一代GPU、多线程的CPU,以及视频处理加速器等等。这些领域都会被纳入到我们产品未来发展蓝图中。

  作为HSA基金会的创立者和主要贡献者之一,在客户需要异构系统架构(HSA)时,我们能提供可用于HSA的部分。我们希望HSA技术和HSA基金会开发的技术会越来越重要。同时,HSA开创的技术如用户状态队列、信号和异构缓存一致性将会成为我们产品的基础元素,甚至包括部署在非HSA系统中的产品

  我们的IP使用了实现兼容HSA系统所必须的技术,所以我们的客户也将成为HSA的一部分,见证异构处理技术的转折。

  ARM被收购,Imagination来机会

  问:ARM现在被日本的软银公司收购了,这对你们有什么影响吗?

  答:我们在全球的竞争对手只有一家——ARM。日本公司购并ARM,对我们可能是个机会。因为一个是客户不想一家独大,另外ARM现在变成了日本公司。

  首先,即使没有购并,任何一个行业,如果只有一家独大的话,第一客户不喜欢;第二不可持续。

  其次,在购并后,由于软银旗下有很多IT的公司、移动公司,原来ARM在剑桥完全独立的市场定位是不是能持续,这是一个疑问。因为作为IP公司最好是中立、独立的。第二,可能中国政府不太喜欢一家日本公司掌握我们很多核心的东西,即使日本想从美国购并一家高技术的公司,美国政府也会考虑到核心技术的控制权问题。

  问:2013年贵公司收购了MIPS科技公司,这几年在忙些啥?

  答:Imagination总部设在英国伦敦,是IP公司。Imagination现在主要有三大支柱。第一个是GPU,产品叫PowerVR Rogue GPU。很多全球一流的图形处理产品用到了其GPU,例如苹果从电脑到iPAD,采用了magination的GPU内核。

  第二个支柱,Imagination曾在2013年购并了ARM的竞争者——MIPS科技公司。MIPS架构是当时公认的最好的CPU架构之一,拥有完整的生态系统。但由于ARM的生态系统策略的成功,MIPS科技公司在移动产品的市场战略方面输给ARM,因此2013年被购并。

  由于MIPS本身是优秀的CPU架构,而且在移动以外的其他的几个领域,例如数字电视、网络、机顶盒等,MIPS到今天依然占据了很大的市场份额。所以购并MIPS以后,公司在CPU的两个方向都一直持续地投入研发,往上走到64位高性能方向,往下就是MCU、低功耗、简化结构,特别是将来小的IoT方向的应用。

  第三个支柱,Imagination有WiFi、蓝牙、NPU等,是无线连接和模拟的部分。大家知道移动需要无线连接,此外,智能家居、互联网、汽车等也都少不了无线连接。Imagination拥有低功耗WiFi和蓝牙等IP。

  中国市场受到厚爱

  问:Imagination中国业务如何?

  答:中国有五十多人,在上海、北京、深圳设有办事处。今年2月公司高层进行了调整,新的管理层很清楚中国是全球最重要的市场,也是最具有发展潜力和需要战略合作伙伴的区域,所以会在中国增加投入。相比之下,该公司在最近的调整整合动作中,其他区域没有增加人手,但中国是唯一增加投入,扩大团队的区域。



关键词: Imagination HSA

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