Imagination DXS GPU 進一步擴大其在汽車領域的領先地位

產品亮點?：

• 峰值性能比 Imagination 上一代汽車 GPU 提高了 50%，可擴展至 192GPixel/s、6 TFLOPS 和 24 TOPS
• 計算工作負載的性能提升多達十倍
• 引入創新的分布式功能安全機制，以最小的開銷實現 ASIL-B 等級功能安全?

硅谷和中國北京 – 2024年9月11日 – 全球領先的硅知識產權（IP）提供商Imagination Technologies（以下簡稱“Imagination”）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 產品 Imagination DXS GPU 。全新的 DXS 是一款可擴展、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中的圖形和計算工作負載而打造。該處理器在分布式安全性方面引入了多項新的創新，消除了在 Imagination處理器上實現 ASIL-B 等級功能安全的額外開銷。目前，該產品已經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算要求，算力可從單核 0.25 TFLOPS 的配置，擴展到 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獨特的多核技術可實現兩核、三核和四核配置，而內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 架構中引入的相關特性，如流水線數據主控和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%，并確保其在實際基準測試中的表現優于競品 IP 內核。Moor Insights & Strategy 的首席分析師 Anshel Sag 表示：“ Imagination是汽車領域領先的 GPU IP 供應商。過去十年中，汽車中對像素處理的需求大幅增長，數字駕駛艙、全寬儀表盤顯示屏和后排娛樂屏幕提供了類似智能手機的視覺體驗。Imagination 在3D圖形性能、靈活的多任務處理和強大的安全性方面的出色表現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算工作負載進行了優化，如計算機視覺和數據處理。通過將 DXS 的基礎硬件與新增的 FP16 流水線和一組新的計算庫及 AI 工具包相結合，用戶可以在計算工作負載方面實現比上一代產品高達十倍的性能提升。

“GPU在汽車中的角色不再僅限于圖形處理。” Imagination首席產品官 James Chapman 表示，“在軟件定義汽車時代中，硬件設計需要具有長期屬性，這促使硬件設計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前的人工智能工作負載，而且還能適應未來出現的新需求。如今，我們的汽車GPU不僅因其渲染能力而廣受歡迎，同時也因其計算能力備受青睞。”

Imagination第一款帶有“分布式安全機制”的處理器

根據ISO 26262汽車安全完整性等級（ASIL）體系，汽車上運行的所有功能都要根據潛在風險進行等級認證。汽車制造商及其供應商必須確保支持該功能實現的組件都符合故障檢測和處理的必要標準，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“分布式安全機制”解決方案使DXS在性能、功耗或面積（PPA）開銷遠小于現有的兩種主要方法的情況下，實現了ASIL-B功能安全。現有的兩種主要方法是：雙核鎖步法，硅片面積增加100%；以及工作負載重復法，安全工作負載性能減半。

分布式安全機制對GPU性能的影響幾乎為零，而面積代價極低，估計僅為10%。?它利用了當今處理器固有的并行性，以及任何線程都不會被完全利用的事實。獲得專利的機制將這些線程組合成對，并在空閑時注入安全測試，從而在 ASIL 標準設定的時間范圍內識別故障。

全新計算庫和人工智能工具包

與硬件同時開發的還有一套新的計算庫（imgBLAS、imgNN、imgFFT），它們可幫助軟件開發人員實現高達80%的GPU利用率。這也將加速常見計算工作負載的處理，如計算機視覺和ADAS系統感知數據的預處理和后處理。?

這些庫與新的參考工具包（oneAPI和TVM）相結合，創建了一個基于開放標準的實用軟件棧，軟件開發人員可以利用該軟件棧輕松地將其計算應用移植到基于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硬件的能力對汽車行業的未來至關重要。UXL基金會希望通過開源方式持續開發oneAPI標準，為開發人員實現這一目標提供清晰而便捷的途徑。”UXL基金會指導委員會主席Rod Burns表示。“Imagination長期以來一直支持我們生態系統，他們今天發布的計算軟件解決方案強化了他們基于開放標準，來為開發者構建最佳路徑的承諾。”

“澎峰科技（PerfXLab Technologies）為希望加速人工智能應用的公司開發異構計算軟件棧和基礎設施解決方案。”澎峰科技首席執行官張先軼表示。“我們正在使用 Imagination 的計算軟件解決方案，在 Imagination GPU 上運行各種人工智能應用，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現的性能提升就高達 100%，而且只需花費很少的時間來進行移植。”

軟件

Imagination的汽車GPU支持OpenGL ES、Vulkan、OpenGL和OpenCL。它們可運行流行的汽車操作系統，如 QNX 和 Green Hills 軟件公司的INTEGRITY RTOS，以及Linux和Android。基于硬件的虛擬化技術使Imagination GPU能夠同時運行多達八個操作系統，并通過完全的內存隔離，實現完全安全的GPU多任務處理。Imagination與全球領先的安全關鍵型圖形和計算軟件驅動程序和庫構建者和提供商 CoreAVI 合作開發安全關鍵型驅動程序，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的方式去檢測和處理故障的能力。” CoreAVI 首席市場和銷售官兼副首席執行官 Dan Joncas 表示。“通過與我們合作，Imagination能夠通過全面覆蓋了硬件和軟件的完整安全性工具包，來滿足汽車行業的復雜要求。”