人工智慧(AI)的應用開枝散葉,相應的運算需求也成為熱門議題。AI運算主要樣用可分為兩種,一是以效能為首要考量的伺服器/雲端運算,另一項則是算力要求較低的終端應用,講求低功耗及高效率。IP廠商Imagination的產品包含GPU、神經網路加速器(NNA)及乙太網(EPP)三個面向,GPU架構著重省電,並長期投入行動裝置、消費性電子、汽車及資料中心四大領域。
車用GPU重要性攀升
Imagination的GPU架構具有多工處理及獨立切割兩大特色。多工處理時,最多可以一次執行8個工作,也可以切割成最多8個獨立的GPU,在作業系統獨立的情況下完成工作。例如,記憶體的容量可以切割給不同的工作使用,彼此之間不會相互占用,確保安全性及使用彈性。
車用是Imagination現正積極投入的市場之一,瑞薩及德州儀器都是自2004年開始與Imagination合作的早期客戶,目前Imagination的GPU架構在車用IC的市占約為40~50%,2019年開始,合作對象拓展到中國的Telechip與韓國的SemiDrive。受到電動車興起的趨勢,且全球多國有共識在2025年禁售燃油車,汽車電子的用量增加,加上駕駛輔助、自動駕駛與車用娛樂系統的應用趨勢影響,GPU在車用IC中的角色更顯重要。
Imagination台灣區業務總監林奐祥提及,現在的自駕等級約在Level 2~3之間,預估2024年可以達到Level 5,屆時自駕及電動車的應用都會讓感測器數量倍增,車用電子將成長最少四倍,未來的汽車可說是一輛行走的資料中心。
XS GPU IP通過ISO 26262認證,實際使用時,儀表板會區分出需要優先處理的區域,如GPS導航、時速表都會影響行車安全,因此要確保安全性及穩定性,是GPU優先處理的區塊。其他包含娛樂等功能,由於不會影響安全,GPU就會依照隨機順序處理資料。此外,具備多個畫面的儀表板則有各自獨立的作業系統,因此不在優先處理區的螢幕若出現功能問題,會按照一般程序重啟,不會影響儀表板的重要功能。
NNA強化影像辨識
林奐祥表示,過去在伺服器/車用方面已有具算力優勢的GPU廠商,但是現在GPU領域開啟了高效能運算(HPC)的新戰局,面對新興的算力競爭,基於Imagination NNA架構的IC在8核心、5nm製程下,可達到每秒30瓦的算力。
Series4 NNA進一步強化車用GPU的影像整合,以夜車行車為例,車上多個鏡頭同時接收影像資料,經過GPU處理整合後,再由NNA進行圖像辨識,協助駕駛決策。除了路況分析,NNA還能偵測駕駛行為,例如在駕駛疲憊而沒有直視前方道路時發出警示,自動停車也是NNA的其中一種應用。為了滿足AI不斷擴大的算力需求,Series4NX-MC產品系列最高可提供100 TOPS的算力。NNA搭配GPU切割工作,將工作切分後依照先後順序逐一完成,有效提高效能使用率。