安謀科技（Arm China）日前重磅發布了“雙輪驅動”戰略以及新業務品牌“核芯動力”，希望在強調CPU+XPU“雙輪驅動”戰略的同時，依托“核芯動力” 向市場提供高性能、可定制化的自主架構XPU IP產品和服務，滿足越來越多的智能數據流處理需求。
CPU+XPU的“雙輪驅動”戰略
安謀科技執行董事長兼CEO吳雄昂表示，算力的演進是信息技術革命的核心基礎，在PC時代，CPU加工藝的演進，讓算力提升了近百倍；在移動互聯網時代，Arm CPU、GPU加上工藝的演進，從第一代iPhone到iPhone 12，算力提升達到了280倍。這樣的提升還需要呈十倍、百倍地增長，因為未來是一個全面數字化的時代。
這樣的算力提升需求對計算架構也提出了更高要求，但是，基于CPU架構和工藝提升帶來的算力演進已經日趨緩慢，而未來是一個數字化、萬物互聯的世界，設備之間彼此互聯，每個設備都有自主決策、實時產生數據、實時處理數據的需求。因此，全面數字化的時代需要海量的新計算，新計算架構是提升百倍算力的一個必要基礎。
安謀科技認為，面對多樣化算力堆砌和多計算域的要求，需要下一代計算域架構——超域架構（xDSA）來滿足相應的要求和挑戰，并通過兼顧融合多個域的方法解決碎片化問題。為此，安謀科技正式發布了“雙輪驅動”戰略：一方面持續推動Arm CPU架構的本土化、生態化發展；另一方面聚焦自主研發，打造自主架構的XPU產品和多樣化生態，以自主架構XPU的創新發展與傳統計算IP相配合，提供多樣化、定制化、符合中國產業及市場需求的計算元素。
裝上“渦輪發動機”，安謀科技要驅動什么？
安謀科技同時推出了新業務品牌“核芯動力”，旨在打造開放的智能數據流融合計算平臺，賦能中國智能計算產業、把握多域架構計算時代新機遇。
吳雄昂解釋了品牌含義：“它看起來很像一個渦輪發動機，是我們希望通過技術給產業提供核芯動力的愿望。左邊是一個A，代表了我們在Arm CPU架構上的傳承。中間的X代表了XPU架構給產業提供更好的動能。A+X代表我們希望提供完整的解決方案。同時，右邊是很多的i元素，代表了創新、智能以及無限的可能、無限的合作伙伴。”
“核芯動力”囊括了安謀科技已經發布的周易NPU、山海SPU、玲瓏ISP和玲瓏VPU等多個自研XPU產品系列。截止目前，它已經實現了超過90個本土客戶IP授權，預計2021年，基于“核芯動力”XPU產品的芯片出貨量將超過1億片。
新算力時代，迎接復雜SoC設計的多重IP挑戰
吳雄昂談到，在IP發展的過程中，隨著技術、市場應用的場景明確化，軟硬件逐漸明確化，其中很多模塊慢慢就變成了IP，這也是CPU/VPU的由來。但在新一代的智能計算中，很多東西還沒有完全固化，不管是在NPU、ISP還是其他很多新的計算方法上，有很多架構還在不斷演進。所謂“不斷演進”，主要是指針對不同場景應用，各個廠商不得不對傳統模塊進行調整，這就帶來了效率方面的挑戰。
最突出的表現在于，一個SoC中所用到的核心IP，可能來源于多個不同供應商。在這個過程中，如何做到核心模塊之間的互聯和優化是一個很大的挑戰，因為不同的模塊與不同的廠商、開發者之間有不同的標準、不同的接口，這對數據搬運是很大的挑戰，對底層軟件、中間件、上層應用的優化也是很大的挑戰。
安謀自主架構的XPU構想，正是希望逐步把CPU、NPU、VPU等主要模塊的主要場景進行定制化和優化，再把這幾個模塊重新融合，來打造融合計算架構平臺，從而針對不同的應用場景和不同的域（domain），以實現更好的效率。同時在模塊之間，對數據搬運進行優化，以提升整體效能。
基于超域架構（xDSA）的XPU是開放的智能數據流融合計算平臺，能夠處理AI、視頻、圖像等功能的計算單元組成不同的解決方案，來解決海量智能數據流的處理效能問題，滿足客戶多元化的需求。
如何理解XPU的這個“X”？畢竟已經先有英特爾提出過XPU代表異構計算。
吳雄昂表示，很多廠商使用X的原因是它代表了多樣、多變、無窮的概念。但對安謀科技來說，在多元化的基礎上，X還意味著針對不同的數據流、不同應用的可定制、可編程、可擴展的架構；其次，X還是針對各個場景的、精確的定位和優化。X有三方面含義：一是可定制化的、多樣化的結構，包括多域的支持；二是可支持多樣化算力的擴展堆疊；三是針對各個場景的更精準的優化和效能的提升。
解決NPU生態碎片化、應用規模受限等問題
7月15日，安謀科技聯合50多家產業龍頭企業和機構共同發起成立了“智能計算產業技術創新聯合體”（ONIA），宣布全球首個開源神經網絡處理器指令集架構（NPU ISA）。這一“中國首發、全球開源”的NPU ISA 將聚集全球產業鏈資源，通過開放的模式，共建生態、共享成果，推動NPU生態建設。據介紹，ONIA囊括了中國集成電路產、學，研等方面的代表力量，預計到2021年年底會員單位將突破100家。
ONIA所要解決的行業難題主要是什么？為什么首先推動NPU指令集架構的開源？
“在新的計算中，計算架構變得越來越多元化。從CPU到CPU+GPU擔任主角，再到現在CPU、GPU慢慢把很多空間讓給NPU作為主角”， 吳雄昂談到，“這個階段的NPU很像當初的CPU。在90年代初，各廠商彼此封閉式發展，當時有幾十個CPU標準，大廠自己建生態，將垂直整合做得非常好，中小廠商則是試圖找到一個間接的模式去解決問題。Arm的演進過程，就是通過更開放的IP授權方式，把CPU IP交付給中小廠商，共建了一個生態系統，這是一個共建、共享的過程。”
他認為，NPU在今天面臨同樣的情況，整個生態相對比較割裂。CPU從當年的二十幾家演進到今天，雖已經歷了幾十年，但CPU指令集或整體CPU算力創新相對來說比較缺乏。未來，更多的新增計算力量會是在NPU上。安謀的一些合作伙伴，隨著產品的迭代，NPU團隊越來越壯大，需要支持的場景和生態算法也越來越多，但卻不見得有足夠的資源去支持。
在這個關鍵節點上，安謀科技首先看到了需求的確定性存在，同時也是基于產業發展的規律，希望將眾多合作伙伴的需求整合起來，通過統一的生態降低開發成本。通過對指令集架構與工具鏈的共享，各廠商可以發揮自己的核心IP能力，同時也能盡快地推動軟硬件的對接與應用生態的落地。
“我們用Arm的全球架構標準在中國建立了全新的生態系統，得到了產業的支持，并持續積極推廣。而NPU ISA就是一個很好的回饋全球行業的例子，這是由中國產業發起的開源項目，標準統一后，NPU ISA將會開放給全球產業，讓更多的智能芯片更快地在應用上實現生態統一，加快研發速度，減少研發障礙”，吳雄昂強調，“對芯片合作伙伴來說，可以減少開發成本與時間；對上游的應用或算法廠商來說，也會減少與硬件適配的時間。希望這件對各方都有益的事情能共建共享，積極推動產業的發展。”
據了解，安謀科技還將通過技術及資本支持等多種手段，支持XPU生態建設，推動智能計算生態創新發展。并將為ONIA會員提供“周易”NPU的免費授權；還將聯合安創加速器，孵化10家基于開源架構和XPU的創業企業。
寫在最后
2018年開始獨立運營的安謀科技，可以說一開始就具有優秀的技術基因和生態基礎。面向國內需求，安謀科技圍繞AI、CPU、信息安全、ISP以及VPU等多個重點領域開展本土研發，并實現了產品的快速落地。
如何更好地承前啟后？可能是安謀科技現階段面臨的一個重大挑戰。吳雄昂認為，“核芯動力”正是承前啟后的戰略定位體現：承——是對Arm CPU生態的傳承；啟——是開啟自主架構XPU新時代的使命。希望為中國半導體產業提供優質的核心計算力XPU產品，并通過生態共建、共享等方式與產業共同進步，推動中國智能計算產業在多域架構計算時代的發展。
