于今年5月26日擔(dān)任Imagination 公司CEO Andrew Heath近日在北京首度接受中國媒體采訪，在采訪中， 講求務(wù)實(shí)的他沒有大篇幅的勾勒Imagination未來藍(lán)圖，而是在介紹了Imagination的現(xiàn)狀和未來發(fā)展策略后，詳細(xì)講解了Imagination最新推出的最新異構(gòu) MIPS CPU Warrior I-class I6500，這款多線程、多核、多集群設(shè)計(jì)的處理器可為多核異構(gòu)設(shè)計(jì)提供全新等級系統(tǒng)效率與可擴(kuò)展的運(yùn)算能力。目標(biāo)應(yīng)用包括汽車輔助駕駛 ( ADAS )系統(tǒng)和無人駕駛汽車、網(wǎng)絡(luò)、無人機(jī)、工業(yè)自動(dòng)化、安全、視頻分析、機(jī)器學(xué)習(xí)以及其他日益依賴于異構(gòu)運(yùn)算的各種應(yīng)用。這款處理器到底有多強(qiáng)大呢？

一、什么是異構(gòu)處理器？

在詳解I6500之前，讓我們首先了解下異構(gòu)處理器，目前在國內(nèi)外，異構(gòu)處理器概念非常火爆，業(yè)界達(dá)成的共識(shí)是讓各個(gè)處理器做自己最擅長的事情是最高能效的，異構(gòu)處理器主要是指使用不同類型指令集和體系架構(gòu)的計(jì)算單元（CPU、GPU、DSP、ASIC、FPGA......）組成的系統(tǒng)。

異構(gòu)處理器主要優(yōu)點(diǎn)是一可以讓各個(gè)計(jì)算單元執(zhí)行自己最擅長的任務(wù)。二可以避免顯式拷貝，最新的異構(gòu)計(jì)算理論上要求實(shí)現(xiàn)CPU、GPU、DSP等計(jì)算單元實(shí)現(xiàn)內(nèi)存統(tǒng)一尋址，使CPU、GPU等計(jì)算單元可以共享內(nèi)存，不必將數(shù)據(jù)復(fù)制一份到對方的內(nèi)存區(qū)域中。這樣程序員們不用介入不同計(jì)算單元的內(nèi)存管理，能有效降低編程的繁瑣程度。

不同內(nèi)核直接cache級互通，這是異構(gòu)處理器最大的技術(shù)難點(diǎn)也是區(qū)別于普通多核SoC的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，“在談到同步異構(gòu)時(shí)，我們講的并不是在不同層級上的SOC技術(shù)。SOC可以包含不同類型CPU、GPU和DSP等，而異構(gòu)處理器要考慮如何提供持續(xù)性內(nèi)存。另外，我們的異構(gòu)處理器還可以擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)集群或者是跨集群。” Andrew Heath強(qiáng)調(diào)。“我們實(shí)現(xiàn)的是內(nèi)外異構(gòu)--根據(jù)系統(tǒng)需求同步進(jìn)行優(yōu)化配置:為單一集群內(nèi)的多線程64比特CPU內(nèi)核或者配置為片上CPU集群和GPU或加速器集群。”

二、異構(gòu)是未來

“異構(gòu)是未來，因?yàn)楹芏嗵幚砥鞣桨感枰獌?yōu)化功耗、性能和面積，需要集成來自多個(gè)供應(yīng)商的IP。需要移植硬件和驅(qū)動(dòng)程序軟件，還需要共同的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境和虛擬內(nèi)存共享環(huán)境。這些可以通過異構(gòu)處理器來實(shí)現(xiàn)。” Heath表示，“現(xiàn)今的異構(gòu) SoC 設(shè)計(jì)需將高性能的 CPU 集群與 GPU 或加速器集群結(jié)合起來，共同處理相同的數(shù)據(jù)集。因此I6500 是具有高度可擴(kuò)展性的解決方案。”

它能夠在集群中連續(xù)一致地部署優(yōu)化的 CPU 核配置 (“內(nèi)部異構(gòu)”，‘Heterogeneous Inside’)，也能根據(jù)系統(tǒng)需求，在芯片上部署各種配置的 CPU 集群和 GPU 或加速器集群 (“外部異構(gòu)”，‘Heterogeneous Outside’) 。這就是I6500號(hào)稱的內(nèi)外異構(gòu)。

“MIPS內(nèi)核還有一個(gè)特點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)多線程，這個(gè)技術(shù)和我們現(xiàn)在常見到的X86處理器里用的單核雙線程，或者是雙核四線程非常類似。而我們的多線程是唯一一個(gè)可以授權(quán)的技術(shù)，通過這個(gè)技術(shù)可以顯著提升性能。多線程跟多核不一樣，當(dāng)核數(shù)增加的時(shí)候性能不會(huì)線性增加，而多線程可以線性增加性能，比如雙線程到四線程可以提升100%性能，而雙核到四核只能提升不到50%的性能。” Imagination中國區(qū)總經(jīng)理劉國軍補(bǔ)充說。

Andrew Heath表示一個(gè)單線程的6500內(nèi)核可以根據(jù)配置來實(shí)現(xiàn)是單線程還是四線程，這些核還可以組成集群，每一個(gè)集群可以是6個(gè)核。每一個(gè)核又可以配置為單線程或者是雙線程或者是四線程。而且每一個(gè)核的配置不會(huì)影響其他內(nèi)核。

“我們在設(shè)計(jì)的時(shí)候，確保每一個(gè)核能夠?qū)崿F(xiàn)單獨(dú)能耗和單獨(dú)頻率，這樣的話，我們就可以創(chuàng)造一個(gè)系統(tǒng)，它跟市場上其他的同類產(chǎn)品有很大不同。”他強(qiáng)調(diào)。

“我們看到這個(gè)例子中就包括不同層級的處理器，有MIPS處理器、Power VR GPU到到下面的DSP，我們的目的就是能夠?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)計(jì)師提供最大的靈活性。GPU能夠支持實(shí)現(xiàn)3D圖像的處理還有數(shù)學(xué)運(yùn)算。MIPS像其他運(yùn)算處理器一樣，能實(shí)現(xiàn)托管操作系統(tǒng)，還有其他的運(yùn)算等。”Imagination 公司 MIPS 處理器 IP 執(zhí)行副總裁 Jim Nicholas 表示 ： “I6500 已為可擴(kuò)展的異構(gòu)多核設(shè)計(jì)樹立了新的標(biāo)準(zhǔn)，而在ADAS領(lǐng)域的領(lǐng)先者M(jìn)obileye 已經(jīng)采用了這個(gè)異構(gòu)處理器。”