不一样的“X”：安谋科技所定义的XPU
时间：2021-09-07 11:28:50
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[导读]出品 21ic中国电子网付斌网站：21ic.comX代表着“未知”，在数学中它也是“系数”，甚至它可以指代任何可以代表的东西或是“无穷”。在电子行业拥有形形色色的处理器，而在异构计算和超异构计算成为后摩尔时代的“新宠”下，行业普遍使用XPU代表非CPU类处理器或加速器，而安谋科技...
出品 21ic中国电子网 付斌
网站：21ic.com
X代表着“未知”，在数学中它也是“系数”，甚至它可以指代任何可以代表的东西或是“无穷”。在电子行业拥有形形色色的处理器，而在异构计算和超异构计算成为后摩尔时代的“新宠”下，行业普遍使用XPU代表非CPU类处理器或加速器，而安谋科技则将XPU定义为开放的智能数据流融合计算平台。
从自主IP到核芯动力
“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU、“玲珑”ISP和“玲珑”VPU，安谋科技用三年陆续披露了四条自主IP产品线。而在整个业界走向融合的大趋势下，这些各司其职的分部件也需要大融合。
“在过去几年中我们和各个合作伙伴在以上方面都达成了共识，我们必须在新的计算架构上做出一些新的调整”，安谋科技执行董事长兼CEO吴雄昂先生如是说。
根据吴雄昂的介绍，在IP发展过程中，随着技术、软硬件和市场应用的场景明确化后，其中很多模块慢慢变成了IP，这也是CPU或者是VPU的由来。
但在新一代的智能计算中，很多东西没有完全固化，不论是在NPU、ISP还是其他新计算方法上，确实有很多架构还在不断演进，各个厂商不得不对这些传统的模块进行不断调整。这个过程中就形成了很多效率方面的挑战。
“经过融合之后安谋科技提出了XPU的战略，并发布‘核芯动力’的新业务品牌。这一品牌发布是针对近两三年从IP到其他合作过程中发生的调整”，吴雄昂激动地宣布新品牌的发布。
值得一提的是，安谋科技不仅发布新业务“核芯动力”品牌战略，还拥有针对XPU的一系列发布，包含指令集、处理器IP、系统软件、设计服务等。
XPU的芯架构新在哪里
当然，行业早前就早已拥有XPU这一说法，那么安谋科技对于XPU是如何理解又与其他XPU有何区别？
安谋科技新业务副总裁张晓波先生告诉记者，“核芯动力”品牌中的XPU中的“X”彰显了未来的科技发展趋势，而从架构的角度，异构计算已有近10年历史了，在异构计算发展过程中，它综合了CPU和非CPU类通用计算的其他领域，各个公司也都在投入其中。
实际上，计算架构在当前一些大算力要求下，譬如说自动驾驶领域，有多域计算的需求，通过不同域的概念来支撑整个计算。与此同时，不同数据流的处理需要专用单元支撑，也需要可扩展。在此基础上，安谋科技专门提出新的架构定义，即超域架构（xDSA），也就是XPU的新架构。
“该架构能够完整地支持高密度数据流处理，包括算力迭代以及一些扩展，在这个过程中它又有别于异构，它也会把多域、超域的概念引入到行业里，重新定义整个新架构部分。这一架构可以长期支持不同产品，包括不同业务应用场景，包括新型数据中心”，张晓波如是说。
他为记者举例表示，耳熟能详的DPU也是行业重新定义的场景，之前DPU可能叫SmartNIC，在车用场景中则是E2E架构，是中央架构、中央计算架构、多域架构的演进。从品牌、产品、架构的角度，安谋科技通过这次发布会将整个品牌到架构层面都进行了完整升级，在行业内开创了一个先河。
值得一提的是，根据张晓波的介绍，安谋科技在7月15号成立了智能计算产业技术创新联合体（ONIA），当时吴雄昂先生就提出了需要下一代的计算域架构来满足相应的需求和挑战，安谋科技称之为超域架构（xDSA）。其主要的特点是专用的数据流处理、多计算域、可扩展，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。
吴雄昂为记者补充自己对X的理解表示，“之前有英特尔曾提出将XPU作为异构计算的符号，很多厂商使用X的原因是X代表了多样化、多变化、无穷的概念。但对我们来讲，在多元化概念的基础上，X还意味着针对不同的数据流、不同的应用的可定制、可编程、可扩展的架构。其次，X还是针对各个场景的、精确的定位和优化，所以对我们来讲X有三个含义：一是其可定制化的、多样化的结构，二是支持多样化算力的扩展堆叠，三是针对各个场景更精准的优化和效能提升。这三个方向就是我们把它称为XPU的原因。”
一场算力的大融合
笔者认为，安谋科技此次发布核芯动力的XPU芯架构是对此前IP的大融合，算力潮流下，早已不是某个IP单兵作战的时代。根据吴雄昂和张晓波的介绍不难能看出，这种CPU XPU的融合不单单是“1 N”的堆叠，而是独具定制化和精准优化的，比如针对万物互联、自动驾驶、数据中心等不同应用场景进行不同融合。
“一即是全，全即是一”，不论是算力相关器件正在走向归一化，各类芯片也正在走向模块化、整体化、定制化。这是因为留给后端产品的空间愈发压缩，小型化、低功耗的行业趋势下，整体化不仅能够在同样体积下发挥更好性能，也能有效减少整体成本和开发成本。从算力上来讲，这种归一化最直观的提升感受便是PPA（功耗/性能/面积比）的提升。
除此之外，归一化方案在经过厂商的精心调试之下，不仅能够加速上市时间，还能更加贴合应用本身。本次的核芯动力就一直在强调定制化，不同应用本身所应对的数据不同，对于安全级别以及算法也不尽相同，经过不同融合必然能够产生更好的效果。
当然，融合的前提必然是良好的IP基础。吴雄昂在发布会上介绍，自安谋科技2018年成立以来，继承了Arm公司在中国的CPU业务，助力Arm CPU累计出货量超过200多亿片。尤为强调的是，从成立之初便开始针对数字化时代的新业务进行全面布局。从新业务的进展来看，截止目前安谋科技的4条产品线已经全部量产，出货量上亿，全国有90多家合作伙伴，其中，29家实现了流片和量产。
发布会上，吴雄昂还重磅宣布，安谋科技将积极拥抱开源。通过ONIA的建立，开源神经网络处理器指令集架构（NPU ISA），同时针对ONIA会员提供周易NPU免费授权。他为此解释，此举是为了更快地推进产业的发展，可以更快实现标准化。
另外，谈及产学研合作，他还希望通过这种方式能让更多智能芯片更快地在应用上实现生态统一，加快研发速度，减少研发障碍。“我们的芯片合作伙伴可以减少很多开发上的成本与时间，对上游的应用厂商或者算法厂商来说也会减少很多与硬件适配的时间。我们希望这件对大家都有益处的事情能共建共享，能够积极推动产业的发展”，吴雄昂如是说。
发布会的最后，吴雄昂豪言：“通过超域架构，我们可以更好地做新的融合，未来也会陆续有新的技术推动与合作伙伴的产品落地，敬请拭目以待。”
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X代表着“未知”，在数学中它也是“系数”，甚至它可以指代任何可以代表的东西或是“无穷”。在电子行业拥有形形色色的处理器，而在异构计算和超异构计算成为后摩尔时代的“新宠”下，行业普遍使用XPU代表非CPU类处理器或加速器，而安谋科技则将XPU定义为开放的智能数据流融合计算平台。
从自主IP到核芯动力
“周易”NPU、“星辰”CPU、“山海”SPU、“玲珑”ISP和“玲珑”VPU，安谋科技用三年陆续披露了四条自主IP产品线。而在整个业界走向融合的大趋势下，这些各司其职的分部件也需要大融合。
“在过去几年中我们和各个合作伙伴在以上方面都达成了共识，我们必须在新的计算架构上做出一些新的调整”，安谋科技执行董事长兼CEO吴雄昂先生如是说。
根据吴雄昂的介绍，在IP发展过程中，随着技术、软硬件和市场应用的场景明确化后，其中很多模块慢慢变成了IP，这也是CPU或者是VPU的由来。
但在新一代的智能计算中，很多东西没有完全固化，不论是在NPU、ISP还是其他新计算方法上，确实有很多架构还在不断演进，各个厂商不得不对这些传统的模块进行不断调整。这个过程中就形成了很多效率方面的挑战。
“经过融合之后安谋科技提出了XPU的战略，并发布‘核芯动力’的新业务品牌。这一品牌发布是针对近两三年从IP到其他合作过程中发生的调整”，吴雄昂激动地宣布新品牌的发布。
值得一提的是，安谋科技不仅发布新业务“核芯动力”品牌战略，还拥有针对XPU的一系列发布，包含指令集、处理器IP、系统软件、设计服务等。
XPU的芯架构新在哪里
当然，行业早前就早已拥有XPU这一说法，那么安谋科技对于XPU是如何理解又与其他XPU有何区别？
安谋科技新业务副总裁张晓波先生告诉记者，“核芯动力”品牌中的XPU中的“X”彰显了未来的科技发展趋势，而从架构的角度，异构计算已有近10年历史了，在异构计算发展过程中，它综合了CPU和非CPU类通用计算的其他领域，各个公司也都在投入其中。
实际上，计算架构在当前一些大算力要求下，譬如说自动驾驶领域，有多域计算的需求，通过不同域的概念来支撑整个计算。与此同时，不同数据流的处理需要专用单元支撑，也需要可扩展。在此基础上，安谋科技专门提出新的架构定义，即超域架构（xDSA），也就是XPU的新架构。
“该架构能够完整地支持高密度数据流处理，包括算力迭代以及一些扩展，在这个过程中它又有别于异构，它也会把多域、超域的概念引入到行业里，重新定义整个新架构部分。这一架构可以长期支持不同产品，包括不同业务应用场景，包括新型数据中心”，张晓波如是说。
他为记者举例表示，耳熟能详的DPU也是行业重新定义的场景，之前DPU可能叫SmartNIC，在车用场景中则是E2E架构，是中央架构、中央计算架构、多域架构的演进。从品牌、产品、架构的角度，安谋科技通过这次发布会将整个品牌到架构层面都进行了完整升级，在行业内开创了一个先河。
值得一提的是，根据张晓波的介绍，安谋科技在7月15号成立了智能计算产业技术创新联合体（ONIA），当时吴雄昂先生就提出了需要下一代的计算域架构来满足相应的需求和挑战，安谋科技称之为超域架构（xDSA）。其主要的特点是专用的数据流处理、多计算域、可扩展，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。
吴雄昂为记者补充自己对X的理解表示，“之前有英特尔曾提出将XPU作为异构计算的符号，很多厂商使用X的原因是X代表了多样化、多变化、无穷的概念。但对我们来讲，在多元化概念的基础上，X还意味着针对不同的数据流、不同的应用的可定制、可编程、可扩展的架构。其次，X还是针对各个场景的、精确的定位和优化，所以对我们来讲X有三个含义：一是其可定制化的、多样化的结构，二是支持多样化算力的扩展堆叠，三是针对各个场景更精准的优化和效能提升。这三个方向就是我们把它称为XPU的原因。”
一场算力的大融合
笔者认为，安谋科技此次发布核芯动力的XPU芯架构是对此前IP的大融合，算力潮流下，早已不是某个IP单兵作战的时代。根据吴雄昂和张晓波的介绍不难能看出，这种CPU XPU的融合不单单是“1 N”的堆叠，而是独具定制化和精准优化的，比如针对万物互联、自动驾驶、数据中心等不同应用场景进行不同融合。
“一即是全，全即是一”，不论是算力相关器件正在走向归一化，各类芯片也正在走向模块化、整体化、定制化。这是因为留给后端产品的空间愈发压缩，小型化、低功耗的行业趋势下，整体化不仅能够在同样体积下发挥更好性能，也能有效减少整体成本和开发成本。从算力上来讲，这种归一化最直观的提升感受便是PPA（功耗/性能/面积比）的提升。
除此之外，归一化方案在经过厂商的精心调试之下，不仅能够加速上市时间，还能更加贴合应用本身。本次的核芯动力就一直在强调定制化，不同应用本身所应对的数据不同，对于安全级别以及算法也不尽相同，经过不同融合必然能够产生更好的效果。
当然，融合的前提必然是良好的IP基础。吴雄昂在发布会上介绍，自安谋科技2018年成立以来，继承了Arm公司在中国的CPU业务，助力Arm CPU累计出货量超过200多亿片。尤为强调的是，从成立之初便开始针对数字化时代的新业务进行全面布局。从新业务的进展来看，截止目前安谋科技的4条产品线已经全部量产，出货量上亿，全国有90多家合作伙伴，其中，29家实现了流片和量产。
发布会上，吴雄昂还重磅宣布，安谋科技将积极拥抱开源。通过ONIA的建立，开源神经网络处理器指令集架构（NPU ISA），同时针对ONIA会员提供周易NPU免费授权。他为此解释，此举是为了更快地推进产业的发展，可以更快实现标准化。
另外，谈及产学研合作，他还希望通过这种方式能让更多智能芯片更快地在应用上实现生态统一，加快研发速度，减少研发障碍。“我们的芯片合作伙伴可以减少很多开发上的成本与时间，对上游的应用厂商或者算法厂商来说也会减少很多与硬件适配的时间。我们希望这件对大家都有益处的事情能共建共享，能够积极推动产业的发展”，吴雄昂如是说。
发布会的最后，吴雄昂豪言：“通过超域架构，我们可以更好地做新的融合，未来也会陆续有新的技术推动与合作伙伴的产品落地，敬请拭目以待。”
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