RISC-V的GPU，将迈出重要一步

Ventana 拥有可与 Arm、x86 等竞争的高性能 RISC-V CPU。人们对寻找 Arm 的替代品非常感兴趣，尤其是在移动和汽车领域。Arm 显然对通过 GPU 支持 RISC-V 不感兴趣，因此与 Imagination 的合作对于新兴的 RISC-V 客户端领域至关重要。移动和汽车领域的合作伙伴有兴趣看到这项工作。

Ventana Micro Systems 于 2018 年在加利福尼亚州圣何塞成立，计划基于RISC-V构建一款小芯片处理器，该处理器可以根据应用程序的不同而（从汽车和边缘计算到数据中心、AI/ML 和超大规模器）扩展到多达 192 个内核。该公司计划提供芯片和 IP，其首款产品是 Veyron V1，于 2022 年 12 月在 RISC-V 峰会上推出。

但是，CPU 仍然只是一个 CPU——RISC、CISC 或其他。为了使其脱颖而出并成为性能领先者，您需要一个 SIMD 并行处理器加速器 - 有些人称之为 GPU。他们可以做图形，但 G 代表一切。

为了构建这样一个异构 SoC，Ventana 向最有经验的 GPU IP 公司之一 Imagination Technologies 寻求帮助。两家公司都是 RISC-V International 和 RISC-V 软件生态系统 (RISE) 项目的首要成员，并且都是开放架构的坚定倡导者。

尽管有超过 3,000 家成员公司参与软件生态系统开发，但 Ventana 和 Imagination 之间的合作关系是行业向前迈出的重要一步，因为它将各自领域的两家处理器开发商聚集在一起。凭借在 CPU 和 GPU 方面的综合专业知识，两家公司完全有能力为 RISC-V 开放架构带来新的配置。

两家公司将于下周的 RISC-V 峰会上展示 Imagination GPU 与 Ventana RISC-V CPU 配合使用的仿真模型。Ventana 将于下周推出 Veyron V2，因此此次发布正是围绕这一目标进行的。V2 的关键变化是 RISC-V ISA 现在拥有与 x86/Arm 竞争的大部分必要功能，例如标准向量扩展和 IOMMU 规范。它将包括：

• 管理程序扩展（Hypervisor extension）

• 1 类和 2 类虚拟机管理程序；嵌套虚拟化

• 高级中断架构 (AIA)

• 包括本机 MSI 处理和中断虚拟化

• 外部和自主机调试；追踪记忆

• 丰富的性能事件和性能计数器

RVA23 功能集包括 UCIe 小芯片接口、+40% 性能、512b 向量单元 + AI 矩阵扩展、服务器级 IOMMU 和 RISE 软件兼容性平台以及特定领域加速 (DSA)。

可以肯定地说，如果您想到 Imagination，就无法不想到我们的GPU ，而在我们眼中，如果RISC-V想用GPU，我们会是一个好选择 ，这是因为我们在图形处理器方面拥有悠久的历史。 

凭借 30 多年的 PowerVR GPU 经验，我们了解图形处理器的使用方法。在此期间，我们不断创新，以保持图形市场的技术领先地位。PowerVR 独特的基于图块的延迟渲染 (TBDR) 架构在 90 年代初就具有革命性意义，而就在 2020 年，我们通过 B 系列提供了多核GPU 技术，开辟了全新的性能点范围。我们在 2021 年推出了 IMG CXT，这是市场上第一个仍然最高效的移动光线追踪核心，位于光线追踪水平系统(RTLS)的第 4 级。 

我们所有的 GPU 创新都可以与 RISC-V CPU 一起运行。我们广泛的图形性能范围意味着我们拥有适合任何项目的 IP。高品质、无错误的IP 是我们的重点，作为业内最成熟的参与者之一，我们始终为客户提供长期支持，可以帮助您快速将我们的 IP 集成到您的 RISC-V 项目中，以确保其成功。 

当组装复杂的芯片时，您想知道内部的技术是否可靠。PowerVR GPU 由世界上最专业的图形处理器开发团队之一创建，并在许多领先市场中进行了尝试和测试，例如，在搭载联发科 Helio P90 和 P95 系列的智能手机中，或在瑞萨电子的 R-Car汽车SoC中（片上系统）。

无论您要组装的产品规模如何，我们的 GPU 系列都包含与之匹配的解决方案。我们的 GPU 的性能范围为每时钟 1 到 72 像素以及每时钟 16 到 2,304 FLOPs - 以及多核的性能范围。不同的 GPU 有不同的优化，因此根据您的目标 SoC，您可以选择以面积效率、功耗效率或性能效率为目标的 GPU。例如，在我们的B 系列中，BXE-1-16 具有很高的面积效率，非常适合成本优化的基于 RISC-V 的机顶盒产品，而桌面级 BXT-32-1024 MC4 则专注于顶级的性能效率。 

当然，硬件只是难题的一半。我们努力确保我们的 GPU 软件是同类最佳的，并支持最新的 API（应用程序编程接口），使我们的客户能够更快地将差异化产品推向市场，并让开发人员更轻松地在我们的 IP 上创建尖端应用程序。我们的商业驱动程序经过针对市场特定功能的全面优化，并全年不断更新，以支持最新的软件趋势。从 1.13 版开始，它就支持 RISC-V 作为基于 Imagination GPU 的 SoC 的目标应用处理器。 

除此之外，我们还致力于开发符合开源编码标准的高质量开源 GPU 驱动程序，使芯片供应商、OEM 和图形开发人员能够控制其完整的图形软件堆栈。这意味着用户可以为其特定用例添加、删除和自定义功能，而无需许可证、批准或任何其他成本或物流。该开源驱动程序最初支持 Linux 上的 Vulkan 1.0，并计划扩展对 OpenGL ES 的支持。 

在 Imagination，我们致力于支持开源的长期战略，我们的资源和社区与开源 RISC-V 架构完美匹配。

谈论 PowerVR GPU 是 RISC-V 的最佳合作伙伴这一切都很好，但我们也可以付诸实践。市场上已有 RISC-V 产品采用我们的 GPU IP。 

去年，StarFive 为其VisionFive 2 单板计算机(SBC) 选择了我们的 IMG BXE GPU IP，这是世界上第一款具有 3D 图形功能的 RISC-V SBC。StarFive 表示，之所以选择我们的 GPU，是因为我们“在跨行业提供高质量半导体 IP 方面拥有良好的记录”，这导致我们选择了我们的 GPU，并表示我们的 GPU 提供“在功耗、性能和面积 (PPA) 方面具有相当大的优势”。云、工业、网络、消费和汽车应用。”  

在下面的 Embedded World 2023 上运行的汽车集群应用演示视频中，可以看到 StarFive VisionFive 2 板及其运行频率为 1.5GHz 的四核 64 位 U74 CPU 与 IMG BXE GPU 无缝协作。 

另一个例子是，阿里巴巴授权我们的 IMG B 系列 GPU 用于其 T-Head Semiconductor AIoT 应用。下面的视频展示了在 Embedded World 2023 上运行 Android 12 for RISC-V 初步版本的高性能 T-Head TH1520，配备四核玄铁 C910 CPU，并由 IMG B 系列 GPU 和 NNA（神经网络加速器）支持）。  

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