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芯動科技正式發佈「風華1號」顯卡:第一款國產4K級高性能GPU

芯動科技正式發佈「風華1號」顯卡:第一款國產4K級高性能GPU

2021-11-30 Comments 0 Comment

近日,芯動科技(InnoSilicon)正式發佈了國產顯卡GPU——「風華1號」,面向桌面、伺服器市場,分別是中國第一款支援4K高性能信創的桌面顯卡GPU、中國第一款伺服器級顯卡GPU,實現了兩大應用場景從0到1的突破。

風華1號的誕生,實現了國產顯卡的多個第一。

比如,第一次渲染能力達到5-10TFlops,第一次圖形API達到OpenGL 4.0以上並能實際演示Benchmark,第一次支援多路渲染+編解碼+AI服務,第一次支持硬體虛擬化和chiplet可延展,等等。

風華1號的架構授權來自Imagination,而且會持續合作,持續獲得授權。

根據最新公佈的數據,風華1號單晶元A卡的渲染能力達到160GPixel/秒(每秒1.6億圖元),FP32浮點性能達到5TFlops,3D圖形渲染處理管線定製優化,支援4路4K@60、16路1080P@60fps、32路720P@30fps渲染,集渲染+低延遲編解碼+AI計算於一體, 其中AI性能為25TOPS(INT8)。

安全方面,支援32路SRIOV虛擬化,內置中國專利的物理不可克隆PUF技術,保護資訊安全。

顯存方面,採用全球領先的GDDR6/GDDR6X Combo自研技術,容量最大16GB,單比特最大傳輸率19Gbps(可視為等效頻率19GHz),顯存位寬128-bit,帶寬最高304GB/s。

尤其是GDDR6X,芯動科技是除了NVIDIA之外全球唯一擁有此技術的,尤其是其中難度非常大的PAM4並行技術,NVIDIA美光聯合研發了兩年,芯動科技只用了一年,給美光工程師留下了深刻印象,而這一點AMD都沒能做到。

芯動雲計算總裁敖海

視頻輸出方面,配置自研HDMI 2.1、DisplayPort 1.4、VGA,並支援多路獨立輸出。 系統總線支援PCIe 4.0 x16。

功耗表現也非常優秀,桌面4K重度渲染的典型晶片功耗只有20W左右,多路重度雲渲染典型功耗也不過50W左右。

值得一提的是,風華1號還首次成功實施了中國自主標準的Innolink Chiplet多晶粒技術,通過擴展,伺服器用B卡,在A卡基礎上直接性能翻倍, 渲染能力達到320GPixel/秒,FP32浮點性能達到10TTFlops,支援32路1080P@60fps和64路720P@30fps強渲染+低延遲編解碼+AI計算 ,顯存達到32GB。

適配方面,風華1號支援Windows、Android、Linux(含國產)等操作系統,支援ARM、MIPS、x86 CPU架構,支援OpenGL、OpenGL ES、OpenCL、Vulkan、DirectX等主流圖形框架,支援嵌入式VR/AR/AU、智慧座艙、工控機等應用。

在伺服器上,它支持資料中心伺服器高密度圖形渲染、AI超分/運算,支援5G數據中心多路雲辦公、雲渲染、雲遊戲、雲手機,支援高安全性多路硬體虛擬化、遠端桌面應用。

芯動科技還公佈了一張內部結構圖,可以看到諸多IP單元,比如GPU/AI核心、GDDR6X顯存控制器、HDMI/DP/VGA輸出控制器、解碼器、總線控制、中斷、電源管理單元、記憶體管理單元、晶元控制與寄存器、低速IO介面、快閃記憶體控制器、感測器、小晶元控制器等等,一應俱全。

官方稱,以上所有IP都是自研的,並進行了內核定製優化。

在發佈會現場,還進行了風華1號A卡的渲染演示,包括在國產CPU、國產操作系統桌面上辦公上網、CAD設計、圖形工作站、EDA設計、GIS實景地圖、重度遊戲測試、OpenGL 4.0 Heaven、Vulkan框架下運行Windows遊戲、多路雲遊戲等等,都有流暢表現。

芯動科技雲計算總裁敖海,更是現場進行了大螢幕4K級演示。

目前,芯動科技正在加緊與合作夥伴進行風華1號的適配調優,向數據中心等合作夥伴送樣,預計年後可以開放採購。

更令人振奮的是,風華2號、風華3號也已經在路上了,會在明年出接踵而至。

未來,芯動科技計劃在三年內持續每年量產兩顆以上、性能不斷大幅度提升的GPU晶元,並滿足使用者的定製需求,尤其是明年計劃投片5nm工藝、光追技術。

現場公佈了四款不同產品,包括三款桌面級、一款伺服器級。

頂級桌面型號,居然是雙芯,三風扇,HDMI、DisplayPort輸出。

主流桌面型號,單芯,雙風扇,VGA、HDMI、DisplayPort輸出。

入門桌面型號,半高式,單風扇,HDMI、DisplayPort輸出。

伺服器型號,被動散熱,四熱管,VGA、HDMI、DisplayPort輸出。

據說,現場還出現了不速之客,居然乘機偷走一塊展示的顯卡,導致警方介入……

芯動首席演算法科學家楊喜樂博士表示,她自從博士畢業之後,在英國Imagination公司做了25年的架構師,一直從事GPU核心圖形引擎的建模和創新,能夠回國投身到國產GPU圖形引擎的持續創新,她既感到駕輕就熟,又十分欣慰。

楊喜樂博士是全球GPU晶元領域從幾何物理渲染到計算引擎領域的知名專家,持有GPU 3D計算機圖形學核心領域頂級圖形專利共計125項,Imagination、蘋果等公司最新的核心GPU產品的設計、優化、反覆運算都離不開她的專利和演算法。

她在芯動科技提出了性能優越的下一代創新GPU架構和方法,帶領來自全球頂尖GPU企業的專家團隊,推動國產GPU的發展,助力國產GPU自主可控。

楊博士指出,現代GPU的理論基礎太深,開發應用坑太多,技術發展日新月異,競爭極其激烈。 要拿出一款對標行業先進水準的圖形GPU,而且流暢相容各種應用,絕不是一朝一夕的事,必須踏踏實實地長期市場化打磨,靠PPT燒錢只會是死路一條。

風華1號的誕生,傾注了數百名芯動GPU工程師的心血,包括芯動科技自有的眾多技術積累,以及來自世界著名GPU公司的頂尖人才的聯合參與。

芯動DX團隊負責人、前AMD圖形框架開發領軍人物張濤表示:「投身芯動開發GPU軟體感覺非常棒! 芯動團隊從老闆到員工,都是專心做事的文化,大家團結互助一起努力。 這樣的團隊沒有理由不成功! 歡迎更多的有識之士加入我們,一起成就國產GPU大業。 明年我們就會發佈我們風華顯卡Windows操作系統的DX框架。 ”

國產EDA公司芯和半導體的CTO代文亮博士也激動地表示,風華1號的誕生恰逢其時,他對風華1號能夠支援芯和和華大九天的國產EDA工具感到非常振奮。

芯動科技是中國一站式IP和晶元定製服務及GPU領軍企業,提供全球各大工藝廠從55奈米到5納米FinFET全套高性能IP核和ASIC定製解決方案,所有IP和晶元自主可控,量產晶元數十億顆,連續十年中國市場份額遙遙領先,歷史客戶群涵蓋中興通訊、華為海思、瑞芯微、全志、君正、AMD、微軟、 亞馬遜、微芯(Microchip)、Cypress等全球知名企業

芯動科技還是中國唯一全球各大頂尖晶圓廠(台積電/三星/格芯/中芯國際/聯華電子/Intel)簽約支持的技術合作夥伴,尤其聚焦22奈米以下FinFET/FDX節點,支援了中芯國際、華力等國產先進工藝,首發中芯國際第一個N+1產品。

芯動是為數不多圓滿完成多項國家01和02重大專項的領軍企業,是第四屆中國”IC創新獎”和2021中國IC風雲榜”年度IC獨角獸獎”的獲得者,。 芯動賦能的產品無處不在,全球數以10億計的高端SoC晶元產品背後都有芯動技術,例如大家日常接觸的軌道交通身份證”刷臉認證”晶片、AI智慧音箱、汽車電子、高清電視/機頂盒、監控攝像頭、手機、平板、伺服器、交換機和頂尖CPU/NPU/GPU等高性能計算產品。

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