異構多核需要廣泛的計算池，開放的HSA可幫大忙

　　近日，“2016年全球異構計算HSA峰會”于8月22-23日在京舉行。會議由全球異構系統架構(HSA)聯盟和中國半導體行業協會(CSIA)共同主辦，并得到了網信辦、工信部和北京經濟技術開發區的大力支持。英國IP公司——Imagination作為HSA的重要成員，做了大會主題報告。因當年收購MIPS科技公司名噪一時的Imagination，如今在異構多核時代和中國市場有何規劃?為此，《電子產品世界》訪問了劉國軍先生。

　　HSA為破解多核異構挑戰鋪平道路

　　問：您覺得異構架構面臨的挑戰有哪些?

　　答：首先，我們很難去優化和規模化GPU和CPU的應用，或是從一個SoC(片上系統)轉移到另一個SoC上。

　　其次，一致性異構多核處理器的軟件編程模型尚未標準化。即便是標準化了，不同的處理器需要不同的模型，這使得異構的應用不夠靈活，無法移植。例如你需要在編寫應用前決定哪部分是用在GPU上，哪部分是用在DSP上，也許還需要了解你的程序會用在哪家的DSP、GPU上。

　　再有，我們需要可移植的硬件和驅動軟件、常見的應用程序開發環境和共享虛擬存儲環境。

　　還有，異構可移植應用的開發人員生態尚未形成。

　　最后， 我們不僅需要給軟件開發人員打造一致的架構環境，還需要讓硬件開發人員可以在該環境下構建系統。否則異構處理的優勢就會被限制于少量的通用處理器。

　　因此，目前我們正在和HSA基金會等合作伙伴一起聯手解決這些問題。

　　問：貴公司是HSA的發起者和最主要的開發者之一，如何發揮貴公司產品在異構計算里的功能?

　　答：例如我們的CPU、GPU，現在要做成虛擬化的功能。虛擬化有兩個作用。一，提供了異構整合的方便性;二，給下一代的安全方面提供了很好的平臺。我們的目標是要把我們的IP今后做成一個HSAIP，也就是能夠跟其他廠家的IP整合在一起，形成異構的計算平臺，或者是計算框架。

　　換句話說，如果我們把通訊拆開看的話，您會看到它是硬件加速器再加上DSP，所以它在某種意義上是一個計算池。我們是HSA成員，目前正從整體上考慮，努力打造一個高效的系統，功耗和可擴展性要做到較好的統一。

　　問：依您看，相比其他異構陣營，HSA的開放性怎么樣?

　　答：我們是HSA的成員，最重要的是促進開放性。您也明白在CPU市場，目前傳統的是英特爾，興起的是ARM，他們都比我們強大得多，所以我們當然更希望開放。我們現在做的是更便于去集成，另外是讓全球的大學生完全擁有開源的東西。

　　Imagination的IP發展計劃

　　問：跟其他公司的異構核IP相比，貴公司的異構IP有哪些優勢?

　　答：Imagination的IP內核是為了滿足高效率、靈活性和可擴展性的需求所設計的。我們提供各種不同的IP處理器——CPU、圖形和運算GPU、視頻和視覺處理器和通信處理器。我們正在努力讓客戶所使用的處理器，是適用于他們的特定任務的最好的處理器。以下通過一些例子看看為什么我們的IP是異構處理的理想選擇。

　　我們的64位多線程MIPS I6400 CPU適用于真正的異構處理。從CPU層面來說，它有1-4個線程，在一個群集最多有6個CPU。I6400 CPU可被擴展到64個群集，超過1500個線程。群集里的每個CPU都可以被單獨管理，對頻率和功率進行精細控制。

　　PowerVR Rogue GPU包含適用于通用處理的標量單指令多數據架構(SIMD)，同時也沒有忘記使渲染器內核更適合于圖形處理。每個PowerVR 7XT系列GPU群集都有一個可擴展的64位浮點協同處理器，客戶可以將我們的IP應用在高性能計算中。

　　Ensigma射頻處理單元(RPU)則是用于系統集成。無線電處理器包括一個強大的DSP架構，可以處理一個芯片上的多個無線通信標準，包括所有智能電視和無線電格式，以及802.11Wi-Fi和藍牙標準。

　　視覺處理系統是Imagination IP的另一個異構處理應用的例子。在這個系統中，PowerVR Raptor圖像信號處理器可以發送元數據給CPU、視頻編碼器或圖像處理器來加快任務處理速度。開發人員也可以更有效地在幾個處理單元中分配計算機視覺算法，諸如并行任務的編碼在GPU上運行，而其他算法指令可以同時在MIPS CPU SIMD架構上運行。

　　可見，正因為Imagination開發設計了這些多樣的處理器和其他IP，用戶才能徹底檢驗和優化用于異構平臺的產品。Imagination的產品和其他供應商的IP被一起應用在許多SoC上，這讓我們對異構集成有著深刻的理解，也給了我們特別的能力支持客戶的開發設計。

　　問：貴公司的處理器IP的發展藍圖是什么?

　　答：我們正在繼續開發新IP內核，著重于功耗效率和可擴展性能。

　　我們注意到，市場對異構計算的需求越來越廣泛，而我們正在開發擁有巨大可擴展性的下一代GPU、多線程的CPU，以及視頻處理加速器等等。這些領域都會被納入到我們產品未來發展藍圖中。

　　作為HSA基金會的創立者和主要貢獻者之一，在客戶需要異構系統架構(HSA)時，我們能提供可用于HSA的部分。我們希望HSA技術和HSA基金會開發的技術會越來越重要。同時，HSA開創的技術如用戶狀態隊列、信號和異構緩存一致性將會成為我們產品的基礎元素，甚至包括部署在非HSA系統中的產品

　　我們的IP使用了實現兼容HSA系統所必須的技術，所以我們的客戶也將成為HSA的一部分，見證異構處理技術的轉折。

　　ARM被收購，Imagination來機會

　　問：ARM現在被日本的軟銀公司收購了，這對你們有什么影響嗎?

　　答：我們在全球的競爭對手只有一家——ARM。日本公司購并ARM，對我們可能是個機會。因為一個是客戶不想一家獨大，另外ARM現在變成了日本公司。

　　首先，即使沒有購并，任何一個行業，如果只有一家獨大的話，第一客戶不喜歡;第二不可持續。

　　其次，在購并后，由于軟銀旗下有很多IT的公司、移動公司，原來ARM在劍橋完全獨立的市場定位是不是能持續，這是一個疑問。因為作為IP公司最好是中立、獨立的。第二，可能中國政府不太喜歡一家日本公司掌握我們很多核心的東西，即使日本想從美國購并一家高技術的公司，美國政府也會考慮到核心技術的控制權問題。

　　問：2013年貴公司收購了MIPS科技公司，這幾年在忙些啥?

　　答：Imagination總部設在英國倫敦，是IP公司。Imagination現在主要有三大支柱。第一個是GPU，產品叫PowerVR Rogue GPU。很多全球一流的圖形處理產品用到了其GPU，例如蘋果從電腦到iPAD，采用了magination的GPU內核。

　　第二個支柱，Imagination曾在2013年購并了ARM的競爭者——MIPS科技公司。MIPS架構是當時公認的最好的CPU架構之一，擁有完整的生態系統。但由于ARM的生態系統策略的成功，MIPS科技公司在移動產品的市場戰略方面輸給ARM，因此2013年被購并。

　　由于MIPS本身是優秀的CPU架構，而且在移動以外的其他的幾個領域，例如數字電視、網絡、機頂盒等，MIPS到今天依然占據了很大的市場份額。所以購并MIPS以后，公司在CPU的兩個方向都一直持續地投入研發，往上走到64位高性能方向，往下就是MCU、低功耗、簡化結構，特別是將來小的IoT方向的應用。

　　第三個支柱，Imagination有WiFi、藍牙、NPU等，是無線連接和模擬的部分。大家知道移動需要無線連接，此外，智能家居、互聯網、汽車等也都少不了無線連接。Imagination擁有低功耗WiFi和藍牙等IP。

　　中國市場受到厚愛

　　問：Imagination中國業務如何?

　　答：中國有五十多人，在上海、北京、深圳設有辦事處。今年2月公司高層進行了調整，新的管理層很清楚中國是全球最重要的市場，也是最具有發展潛力和需要戰略合作伙伴的區域，所以會在中國增加投入。相比之下，該公司在最近的調整整合動作中，其他區域沒有增加人手，但中國是唯一增加投入,擴大團隊的區域。