IP 公司與GPU IP
1.IP公司及其處理器IP系列(DSP, GPU, AI)
Synopsys
來源：https://www.synopsys.com/zh-cn/designware-ip.html
ARC處理器
Embedded Vision Processors
EV5x
EV6x
Cadence
來源：https://ip.cadence.com/ipportfolio/tensilica-ip
Tensilica Customizable Processors

• Xtensa LX7
  All Tensilica DSPs are built on top of the Xtensa LX7 processor platform
  Tensilica HiFi DSPs for Audio, Voice, and Speech
  Multi-Purpose DSPs for Any Application
  No standard processor can meet the varied demands of any type of application, until now. The Cadence Tensilica Fusion family is a scalable range of general purpose DSP processors designed with flexible options to give designers the ability to shape the DSP into exactly what their application needs.
  ConnX DSPs for Baseband and Communications
  Vision DSPs for Imaging and Vision
  Vision P5 DSP（vision optimized， 2015）
  Vision P6 DSP （vision + AI optimized， 2016）
  Vision Q6 DSP（ vision+ AI optimized， 2017）
  CEVA
  來源：https://www.ceva-dsp.com/#
  Imaging & Computer Vision
  CEVA-XM6 Vision & Deep Learning DSP
  CEVA-XM4 Imaging & Vision DSP
  AI & Deep Learning
  NeuPro Family of AI Processors
  CDNN Deep Learning Toolkit
  Connectivity
  RivieraWaves Wi-Fi Platforms
  RivieraWaves Bluetooth Platforms
  CEVA-SATA & CEVA-SAS IP
  Wireless Communication
  PentaG 5G NR IP Platform
  CEVA-Dragonfly NB2 Full eNB-IoT IP solution
  CEVA-X1 Multi-purpose IoT Processor
  CEVA-X2 Multistandard PHY Control Processor
  CEVA-XC5 Communication Processor
  CEVA-XC12 Multi-gigabit SDR Processor
  Audio, Voice & Speech
  -CEVA-X2 Advanced Sound Processor
  CEVA-TeakLite-4 Audio/Voice DSP Family
  ClearVox Voice processing software package
  Smart and Connected Development Platform
  Always-On & Sensor Fusion
  -CEVA-X1 Multi-purpose IoT Processor
  CEVA-TL410 Always-on DSP
  Smart and Connected Development Platform
  VeriSilicon(芯原微電子)
  來源：http://www.verisilicon.com/IPPortfolio.html
  Vivante Vision IP (VIP core for vision/image)
  GPU IP (GC core)
  Compute IP
  CC8000, CC8400, CC8400-Q
  ZSP DSP IP (for audio/voice)
  Hantro Video IP (VC for video)
  VC8000D, VC8000E, …
  Arm
  來源：https://www.arm.com/products
  CPU
  Cortex-A 高性能
  Cortex-R 實時處理
  Cortex-M 低功耗嵌入式應用
  Machine Learning
  ML processor
  OD(object detection) processor
  SecurCore
  Multimedia
  Mali Graphics Processors
  Mali Video Processors
  Mali Display Processors
  Mali Camera
  Imagination
  移動端GPU公司，主要給apple供貨，蘋果17年宣布放棄使用。
  來源：https://www.imgtec.com/products/
  PowerVR graphics processors
  PowerVR GE9425， PowerVR GE9215， …
  PowerVR Vision and AI cores
  PowerVR AX2185 NNA, PowerVR AX2145 NNA
  參考鏈接：https://blog.csdn.net/miao20091395/article/details/82958743
  2.淺談Imagination在手機GPU IP市場的影響力
  隨著智能駕駛和自動駕駛等應用越發火熱，汽車AI芯片市場在最近幾年進入了高速發展期。無論是NXP和瑞薩這樣的傳統汽車芯片廠，還是如英偉達和英特爾這樣的消費芯片大廠，甚至是FPGA龍頭Xilinx，都對這個市場虎視眈眈。此外，國內外也有一大波初創芯片企業涌入這個市場。
  Imagination作為全球半導體IP大廠，已推出多代AI加速產品，獲得了良好的市場反響，可以為汽車芯片廠商打造高性能車用AI芯片提供強有力的支持。2020年，Imagination發布其最新一代IMG Series4神經網絡加速器（NNA）產品，該公司視覺和人工智能部門高級總監Andrew Grant在接受媒體采訪時指出：“雖然2020年市場上已經有能滿足自動駕駛需求的AI芯片，但功耗不夠理想。所以，花兩年時間去了解和評估客戶需求，推出了高性能低功耗的4系列NNA產品，并且將自動駕駛作為主打市場”。
  Andrew Grant還介紹道，IMG Series4 NNA采用了全新的多核架構，能提供高達600 TOPS的算力，從而為ADAS和自動駕駛等應用提供高效支持。Imagination之所以能提供性能如此強悍的產品，得益于公司多年來在IP領域的深厚積累。
  IP專家的步步為“贏”
  在談及Imagination的時候，大家首先想到的就是在手機GPU IP市場的影響力。
  從Imagination提供的數據也可以看到，在移動GPU IP市場的份額已經達到35.5%，這幫助超越Arm Mali系列和高通Adreno系列，登上移動GPU IP龍頭的位置。除了移動GPU以外，Imagination在車載GPU IP市場也幾乎拿下了半壁江山。數據顯示，在這個市場的占有率高達43%。
  此外，Imagination在近來熱門的AI 市場也布局多年。據介紹，Imagination在過去七年里持續加大對AI研發的投入，公司迄今已擁有超過80項針對AI領域的專利，并推出了一系列神經網絡加速器IP產品。
  這系列IP是一個從0開始設計的完整、獨立式的硬件IP神經網絡加速器，可以同時支持CNN、RNN、LSTM三種神經網絡類型，并且可支持caff、caffe2、Google TensorFlow等通用機器學習體系架構，還支持可適用于移動端的TensorFlow Lite、caffe2go等機器學習體系架構。再加上這系列內核可在最小的硅面積上以非常低的功耗實現高性能的神經網絡計算，因此自面世以來獲得了客戶的高度認可。Imagination在過去幾年里也在快速迭代該系列IP。
  2017年9月，Imagination發布了旗下首款神經網絡加速器PowerVR Series 2NX NNA，其單核性能僅覆蓋1TOPS到4.1TOPS的范圍；而到了2018年推出的第二代PowerVR 3NX，單核性能不但覆蓋了0.6TOPS到10TOPS，其多核產品性能更是能做到20TOPS到160TOPS，可以滿足從L2級到L5級自動駕駛的邊緣推理需求。
  文章開頭談到的IMG Series 4NNA則是Imagination推出的第三代NNA。
  Andrew Grant表示，這款公司歷時兩年打造出來的產品不但在性能上獲得大幅度提升，還擁有靈活的多核設計、創新性的Tensor Tiling（ Imagination’s Tensor Tiling，ITT）技術、低功耗和滿足車規級安全需求等多項優勢，從而能為領先的汽車行業顛覆者、一級供應商、整車廠（OEM）和汽車系統級芯片（SoC）廠商提供強大助力。
  IMG Series4 NNA 的強勢出擊
  根據Andrew Grant的觀點，當前的車載AI芯片擁有三方面的需求，分別是超強性能、超低功耗和超低延遲。當然，作為汽車級別的芯片，安全也是必不可少的，這就是IMG Series 4 NNA的設計指導。
  從官方提供的資料可以看到，Series4具有以下特性：
  首先是多核擴展性和靈活性方面，據Imagination介紹，其多核架構支持在多個核之間對工作負載進行靈活的分配和同步。Imagination的軟件提供了精細的控制能力，并通過對多個工作負載進行批處理、拆分和調度而提高了靈活性，現在可以在任意數量的內核上使用。Series4可為每個集群配置 2個、4個、6個或者8個核。
  其次是性能。據介紹，Series4的每個單核能夠以不到一瓦的功耗提供12.5 TOPS的性能。舉例來說，一個8核集群在5nm工藝的加持下，可以提供100 TOPS的算力。那就代表著配有6個8核集群的解決方案可以提供600 TOPS的算力。來到AI推理方面，Series4 NNA的性能比嵌入式GPU快20倍以上，與嵌入式CPU相比，更是快了1000倍。
  第三，超低延遲也是這一代NNA IP的另一個特性。據了解，通過將多個單核組成2核、4核、6核或8核的多核集群，所有內核可以相互協作，并行處理一個任務。這就降低了處理延遲，縮短響應時間。數據顯示，對于一個8核集群，理想情況下延遲會減少為單核獨立執行時的1/8。
  節省大量帶寬則是Imagination新NNA的另一大優勢，這主要得益于公司正在申請專利的的Tensor Tiling技術（Imagination’s Tensor Tiling，ITT），這也是Series4中新增的功能。據介紹，借助這項技術，Imagination的Series4可以通過對計算任務進行tiling，充分利用片上存儲，提升數據處理效率，并節省訪問外部存儲的帶寬。
  在具體操作中，針對不同的任務，有不同的操作方式。據了解，在批處理大量的小型任務時，Tensor Tiling能夠把批處理任務分配到各個NNA單核，讓每個NNA單核獨立工作，提升并行處理的能力；而在面對一些大型網絡的時候，Tensor Tiling則可以從多個維度拆分任務，讓所有NNA單核共同執行一個推理任務。這不但減少了網絡推理的延遲，在理想情況下，協同并行處理的吞吐量與獨立并發處理也是相同的。
  值得一提的是，這里的拆分都是通過Imagination的編譯器來完成的，不需要開發者手動操作，借助NNA的性能分析工具，開發者還能對AI任務進行更好的調度和分配。
  另外，因為利用本地數據的依賴性將中間數據保存在片上存儲器中，ITT可以最大限度地減少將數據傳輸至外部存儲器，從而將帶寬降低多達90％。作為一種可擴展的算法，ITT在擁有大量輸入數據的網絡上具有顯著優勢。
  車規級安全性則是Series4不得不提的另一個優勢。
  眾所周知，汽車芯片對安全提出了更高的要求。Imagination為其全新的NNA引入了IP級別的安全功能，產品的設計流程符合ISO 26262標準，這就能幫助客戶更容易獲得ISO 26262認證。據報道，Series4可以在不影響性能的情況下，安全地進行神經網絡推理。硬件安全機制可以保護編譯后的網絡、網絡的執行和數據處理管道。
  在IMG Series4 NNA的發布會上，Andrew Grant除了介紹新IP的硬件性能外，也同時講述公司圍繞這系列芯片打造的軟件生態系統，這與硬件配合，加速了開發者的開發速度，簡化了開發流程。而為了給汽車運算提供更多的算力支持，Imagination還打通了NNA多核平臺與GPU協同，給開發者提供更多的選擇。
  Andrew Grant在發布會上表示，公司的IMG Series4 NNA已經開始向客戶提供授權，產品也將于2020年12月在市場上全面供應。
  ABI Research智慧出行和汽車首席分析師James Hodgson說道：“在從L2和L3級ADAS向L4和L5級全自動駕駛演進的過程中，神經網絡的廣泛應用將是至關重要的因素。這些系統將要處理數以百計的復雜場景，從多個攝像頭和激光雷達等大量傳感器中提取數據，從而實現自動代客泊車、十字路口管理和復雜城市環境安全導航等解決方案。高性能、低延遲和高能效的結合，將是實現高度自動駕駛的關鍵所在。”
  由此可見，一個全新的大門正在面向Imagination開啟。
  參考鏈接：http://www.elecfans.com/d/1383969.html
  3.一款多核架構GPU IP有多達33種配置！Imagination要守住移動市場攻向云端
  2020年10月份對Imagination Technology這家總部位于英國的IP公司顯然意義重大。先是宣布了Simon Beresford-Wylie（前Arqiva首席執行官）將擔任Imagination的首席執行官。
  Imagination又發布最新一代IMG B系列高性能GPU IP，這款多核架構GPU IP 4個系列內核有33種配置，這將幫助Imagination進一步穩固其在移動GPU IP市場地位的同時，參與桌面和云端GPU市場競爭，2021年將推出的光線追蹤GPU又能在多大程度增加其競爭力？
  

對于任何一種架構的處理器，對于更高性能的追求不會停止。Imagination技術產品管理高級總監Kristof Beets說：“客戶用上2019年12月發布的高性能 IMG A系列Power VR GPU后，問能否提供更高性能的多核GPU。于是，在大量投資及A系列技術優勢的基礎上，同時增加了多核技術，推出了IMG B系列，以驚人的33種全新配置擴展了Imagination的GPU產品系。”
2020年，IMG B系列已可提供授權，每個產品系列都已有廠商率先獲得了授權。
首款多核架構GPU IP，更適合小芯片趨勢
據悉，B系列能夠提供6 TFLOPS（每秒萬億次浮點運算）的計算能力，與上一代IMG A系列產品相比，功耗降低達30%，面積縮減了25%，且填充率比競品IP內核高2.5倍。Imagination表示，B系列可提供最高的性能密度（performance per mm2），同時提供多種全新配置，可以針對給定的性能目標實現更低的功耗和最高35%的帶寬降低。

具體而言，IMG B系列GPU IP針對特定市場提供BXE、BXM、BXT、BXS四個系列專業內核：
IMG BXE：面向高清顯示應用，專門針對用戶界面（UI）渲染和入門級游戲設計，每個時鐘周期可處理從1-16個像素，支持從720p到8K的分辨率，相較上一代內核，面積縮減達25%，填充率密度是競品的2.5倍。IMG BXM：主打圖形處理體驗，這個系列是中端解決方案，引入客戶可配置的最新緩存設計，實現了填充率和計算能力的更好平衡，可將帶寬占用降低35%，為中檔移動端游戲及用于數字電視和其他市場的復雜UI解決方案提供支持。IMG BXT：面向高性能應用，旗艦款B系列GPU內置四核，可提供6 TFLOPS的性能，每秒可處理192 Gigapixel（十億像素），AI算力達24 TOPS，同時可提供行業最高的性能密度。IMG BXS：面向汽車應用，符合ISO 26262安全標準，提供從入門級到高級的完整產品系列，能將自動駕駛圖形處理速度提升至競品的60%以上，可為下一代人機界面（HMI）、UI顯示、信息娛樂系統、數字駕艙、環繞視圖提供解決方案，高算力的配置還可支持自動駕駛和輔助駕駛。B系列GPU最值得關注的特性是多核架構。Kristof Beets在深度溝通時表示，“從過去的經驗看，當單核的高性能都發揮出來之后，就會走向多核的架構。很重要的原因是多個單核很難提升架構性能，有很多控制邏輯需要管理。研發的多核架構整合了創新的分散管理方法，可提供高效的擴展特性，與小芯片（Chiplet）架構行業趨勢相適。”
Imagination首席營銷官David Harold補充道：“觀察到了小芯片在GPU市場的趨勢，這種去中心化的設計不僅可以降低開發成本，也能降低開發時間。但是小芯片的信號傳輸是一個問題。”
“過去GPU有很多次核，非常依賴主核的一些資源。多核架構設計避免了中央的模塊，小芯片有獨立的資源，可以獨立運行，同時也避免了一些復雜的邏輯，因此設計非常符合小芯片的趨勢。” Kristof Beets進一步表示。
基于這樣的多核架構設計，Imagination針對BXT和BXM內核的每個產品系列進行了優化，利用多個主核的擴展特性實現GPU內核的多核擴展，每個核既可以獨立運行，也可以組合成一個大GPU來協力執行任務，能為單個應用提供最大化的性能，或支持不同內核運行獨立的應用。

BXE系列提供了主核-次核的擴展模式，這是一種面積優化的解決方案，通過單個GPU內核提供了高性能，同時利用Imagination的HyperLane技術進行多任務處理。
BXS汽車GPU內核也利用了多主核可擴展的特性，支持性能擴展，以及跨多個內核進行安全檢查，確保正確運行。
值得注意的是，此次發布的B系列都給出了4核架構設計。Kristof Beets解釋，“四核架構是根據經驗用戶的反饋確定，4核架構是最能滿足市場需求的性能和能效的平衡架構，未來會持續提升單核性能和拓展多核架構。有過最多14核的架構經驗，多核對不是挑戰。”

“需要看到，在服務器市場多核的拓展不是最重要的，而是機柜的拓展以及基于以太網的拓展。” Kristof Beets同時表示。
33種配置，提升移動市場份額同時攻向桌面和云端市場
Imagination顯然希望通過4個系列，33種配置的GPU在保持移動市場競爭力的同時向更高性能的GPU市場拓展。
數據顯示，在GPU IP市場，Imagination的市場占有率最高，為35.5%，Arm以34.5%位列第二，高通拿下其余30%的市場份額。另外，在汽車GPU IP市場，Imagination的市場占有率更是高達43%。

移動GPU IP市場占有率
因此，面向移動設備，從入門級到高端B系列提供BXE、BXM和BXT三種選擇。其中，BXE和BXM的性能和定位比較相似。Kristof Beets稱：“這兩個系列有非常緊密的聯系，這兩個系列的產品都對帶寬和成本非常敏感，BXE更強調圖形渲染能力，BXM兼具強圖形渲染能力的同時又更大的浮點計算能力。”
BXT不僅能夠滿足旗艦手機的需求，還能借助多核可擴展性進入桌面和云端市場。據悉，芯動科技已經將B系列BTX集成到能支持桌面和數據中心應用的PCI-E規格的GPU獨立顯卡芯片之中。
芯動科技工程副總裁Roger Mao說：“即將推出一款高性能4K/8K圖形 PCI-E Gen4 GPU獨立顯卡芯片；該獨立顯卡芯片將很快面市，將為未來5G云游戲和數據中心應用提供強大的支持。”

為了更好地滿足云端市場的需求，Imagination的GPU還能靈活的組合或拆分，在多實例環境也能提供硬件的虛擬功能，帶來更好的靈活性和安全性。
至于為何要為汽車市場專門推出BXS系列，David Harold表示，“這既是基于對汽車行業的了解，也是為了更好地滿足汽車市場獨特的需求。許多市面上的GPU IP并沒有針對汽車市場做單獨優化，這不僅在技術上不能很好地滿足這一市場的需求，也不能讓客戶更快的通過汽車行業的相關認證。”
“BXS就是針對汽車市場需求的優化，不僅在性能特性上更符合汽車市場的需求，符合ISO 26262安全標準也能夠幫助客戶更快通過產品認證。” David Harold說：“BXS使用了RISC-V固件，這在業內還是首個，通過采用RISC-V也希望在汽車市場發現更多的機會。”
多核架構帶來的高性能，以及全面的可擴展組合，讓Imagination的B系列可以應用于移動設備、消費類設備、物聯網、微控制器、數字電視（DTV）和汽車等多個市場。但還有一個關鍵問題，核數增加帶來的更多數據以及圖像分辨率的增加，讓帶寬問題無法忽視。
為此，B系列除了多核架構，還推出了一個重要的壓縮技術IMGIC。IMGIC壓縮技術可以提供四個等級，完全無所壓縮以及壓縮率分別為75%（質量接近完美）、50%（視覺無損）、25%（最節省帶寬）的有損壓縮。

據悉，像采用4K顯示屏、120Hz的刷新率的高端手機，讀寫速度接近8GB/s，使用IMGIC的無損模式，可在不影響質量的前提下降低到平均4GB/s；如果使用有損壓縮，壓縮率為75%、50%、25%時，帶寬可分別降至6GB/s、4GB/s、2GB/s。
光線追蹤GPU2021年上半年推出
2019年推出A系列GPU的時候，Imagination就透露會在未來幾年推支持光線追蹤的產品。在B系列的發布會上，Kristof Beets進一步透露了Imagination的光線追蹤進展。“基于十年來對光線追蹤的研究，認為光線追蹤要到Level 4才能實現最好的用戶體驗、更高算力、更低帶寬，可實現桌面級高效性能的提升。”

所謂的Level4是Imagination對光線追蹤的等級劃分，幫助業界更清晰地了解和比較各種光線追蹤的差異，總共包含6個級別，Level4是硬件中的BVH處理和一致性排序功能。
Kristof Beets透露，Imagination在2021年上半年正式推出Level 4光線追蹤技術。
Imagination的光線追蹤技術會面向移動和桌面市場。2020年Nvidia已經推出了支持光線追蹤的桌面GPU，因此Imagination推出的光線追蹤GPU在桌面市場能引發多大變化值得期待。另外，手機端沒有實現對光線最終的支持，Imagination能否很好地解決移動端光線追蹤的性能和能耗問題引發變革同樣非常值得關注。
小結
對于Imagination，想要在IP市場的競爭中增強競爭力，自然需要保持并提升在移動市場和汽車GPU IP市場的市場占有率，同時向更多市場拓展。這也是為什么Imagination2019年發布A系列GPU的時候表示接下來的B系列、C系列GPU會保持30%的性能提升。

當然，為了更好地滿足市場需求，Imagination也需要AI SYNERGY這樣的協同技術，讓GPU不僅能處理圖像，可能處理可編程的AI，需要與AI加速器配合實現更好地AI性能。據透露，Imagination2020年發布第四代神經網絡加速器（NNA）產品。
在當下的國際局勢下，中國市場也是Imagination很好的機會。David Harold表示Imagination沒有在美國開發過任何一款IP，另外已經在上海和北京建立了研發機構。
GPU、AI、無線連接都在發力的Imagination，能否成功破圈？
注：文中配圖均來自Imagination Technology

參考鏈接：
https://www.imaginationtech.com/products/
https://blog.csdn.net/miao20091395/article/details/82958743
http://www.elecfans.com/d/1383969.html
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1680586334397255865&wfr=spider&for=pc

總結

以上是生活随笔為你收集整理的IP 公司与GPU IP的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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