异构多核需要广泛的计算池，开放的HSA可帮大忙
—— 访imagination公司副总裁兼中国区总经理刘国军
近日，“2016年全球异构计算hsa峰会”于8月22-23日在京举行。会议由全球异构系统架构(hsa)联盟和中国半导体行业协会(csia)共同主办，并得到了网信办、工信部和北京经济技术开发区的大力支持。英国ip公司——imagination作为hsa的重要成员，做了大会主题报告。因当年收购mips科技公司名噪一时的imagination，如今在异构多核时代和中国市场有何规划?为此，《电子产品世界》访问了刘国军先生。
hsa为破解多核异构挑战铺平道路
问：您觉得异构架构面临的挑战有哪些?
答：首先，我们很难去优化和规模化gpu和cpu的应用，或是从一个soc(片上系统)转移到另一个soc上。
其次，一致性异构多核处理器的软件编程模型尚未标准化。即便是标准化了，不同的处理器需要不同的模型，这使得异构的应用不够灵活，无法移植。例如你需要在编写应用前决定哪部分是用在gpu上，哪部分是用在dsp上，也许还需要了解你的程序会用在哪家的dsp、gpu上。
再有，我们需要可移植的硬件和驱动软件、常见的应用程序开发环境和共享虚拟存储环境。
还有，异构可移植应用的开发人员生态尚未形成。
最后， 我们不仅需要给软件开发人员打造一致的架构环境，还需要让硬件开发人员可以在该环境下构建系统。否则异构处理的优势就会被限制于少量的通用处理器。
因此，目前我们正在和hsa基金会等合作伙伴一起联手解决这些问题。
问：贵公司是hsa的发起者和最主要的开发者之一，如何发挥贵公司产品在异构计算里的功能?
答：例如我们的cpu、gpu，现在要做成虚拟化的功能。虚拟化有两个作用。一，提供了异构整合的方便性;二，给下一代的安全方面提供了很好的平台。我们的目标是要把我们的ip今后做成一个hsaip，也就是能够跟其他厂家的ip整合在一起，形成异构的计算平台，或者是计算框架。
换句话说，如果我们把通讯拆开看的话，您会看到它是硬件加速器再加上dsp，所以它在某种意义上是一个计算池。我们是hsa成员，目前正从整体上考虑，努力打造一个高效的系统，功耗和可扩展性要做到较好的统一。
问：依您看，相比其他异构阵营，hsa的开放性怎么样?
答：我们是hsa的成员，最重要的是促进开放性。您也明白在cpu市场，目前传统的是英特尔，兴起的是arm，他们都比我们强大得多，所以我们当然更希望开放。我们现在做的是更便于去集成，另外是让全球的大学生完全拥有开源的东西。
imagination的ip发展计划
问：跟其他公司的异构核ip相比，贵公司的异构ip有哪些优势?
答：imagination的ip内核是为了满足高效率、灵活性和可扩展性的需求所设计的。我们提供各种不同的ip处理器——cpu、图形和运算gpu、视频和视觉处理器和通信处理器。我们正在努力让客户所使用的处理器，是适用于他们的特定任务的最好的处理器。以下通过一些例子看看为什么我们的ip是异构处理的理想选择。
我们的64位多线程mips i6400 cpu适用于真正的异构处理。从cpu层面来说，它有1-4个线程，在一个群集最多有6个cpu。i6400 cpu可被扩展到64个群集，超过1500个线程。群集里的每个cpu都可以被单独管理，对频率和功率进行精细控制。
powervr rogue gpu包含适用于通用处理的标量单指令多数据架构(simd)，同时也没有忘记使渲染器内核更适合于图形处理。每个powervr 7xt系列gpu群集都有一个可扩展的64位浮点协同处理器，客户可以将我们的ip应用在高性能计算中。
ensigma射频处理单元(rpu)则是用于系统集成。无线电处理器包括一个强大的dsp架构，可以处理一个芯片上的多个无线通信标准，包括所有智能电视和无线电格式，以及802.11wi-fi和蓝牙标准。
视觉处理系统是imagination ip的另一个异构处理应用的例子。在这个系统中，powervr raptor图像信号处理器可以发送元数据给cpu、视频编码器或图像处理器来加快任务处理速度。开发人员也可以更有效地在几个处理单元中分配计算机视觉算法，诸如并行任务的编码在gpu上运行，而其他算法指令可以同时在mips cpu simd架构上运行。
可见，正因为imagination开发设计了这些多样的处理器和其他ip，用户才能彻底检验和优化用于异构平台的产品。imagination的产品和其他供应商的ip被一起应用在许多soc上，这让我们对异构集成有着深刻的理解，也给了我们特别的能力支持客户的开发设计。
问：贵公司的处理器ip的发展蓝图是什么?
答：我们正在继续开发新ip内核，着重于功耗效率和可扩展性能。
我们注意到，市场对异构计算的需求越来越广泛，而我们正在开发拥有巨大可扩展性的下一代gpu、多线程的cpu，以及视频处理加速器等等。这些领域都会被纳入到我们产品未来发展蓝图中。
作为hsa基金会的创立者和主要贡献者之一，在客户需要异构系统架构(hsa)时，我们能提供可用于hsa的部分。我们希望hsa技术和hsa基金会开发的技术会越来越重要。同时，hsa开创的技术如用户状态队列、信号和异构缓存一致性将会成为我们产品的基础元素，甚至包括部署在非hsa系统中的产品
我们的ip使用了实现兼容hsa系统所必须的技术，所以我们的客户也将成为hsa的一部分，见证异构处理技术的转折。
arm被收购，imagination来机会
问：arm现在被日本的软银公司收购了，这对你们有什么影响吗?
答：我们在全球的竞争对手只有一家——arm。日本公司购并arm，对我们可能是个机会。因为一个是客户不想一家独大，另外arm现在变成了日本公司。
首先，即使没有购并，任何一个行业，如果只有一家独大的话，第一客户不喜欢;第二不可持续。
其次，在购并后，由于软银旗下有很多it的公司、移动公司，原来arm在剑桥完全独立的市场定位是不是能持续，这是一个疑问。因为作为ip公司最好是中立、独立的。第二，可能中国政府不太喜欢一家日本公司掌握我们很多核心的东西，即使日本想从美国购并一家高技术的公司，美国政府也会考虑到核心技术的控制权问题。
问：2013年贵公司收购了mips科技公司，这几年在忙些啥?
答：imagination总部设在英国伦敦，是ip公司。imagination现在主要有三大支柱。第一个是gpu，产品叫powervr rogue gpu。很多全球一流的图形处理产品用到了其gpu，例如苹果从电脑到ipad，采用了magination的gpu内核。
第二个支柱，imagination曾在2013年购并了arm的竞争者——mips科技公司。mips架构是当时公认的最好的cpu架构之一，拥有完整的生态系统。但由于arm的生态系统策略的成功，mips科技公司在移动产品的市场战略方面输给arm，因此2013年被购并。
由于mips本身是优秀的cpu架构，而且在移动以外的其他的几个领域，例如数字电视、网络、机顶盒等，mips到今天依然占据了很大的市场份额。所以购并mips以后，公司在cpu的两个方向都一直持续地投入研发，往上走到64位高性能方向，往下就是mcu、低功耗、简化结构，特别是将来小的iot方向的应用。
第三个支柱，imagination有wifi、蓝牙、npu等，是无线连接和模拟的部分。大家知道移动需要无线连接，此外，智能家居、互联网、汽车等也都少不了无线连接。imagination拥有低功耗wifi和蓝牙等ip。
中国市场受到厚爱
问：imagination中国业务如何?
答：中国有五十多人，在上海、北京、深圳设有办事处。今年2月公司高层进行了调整，新的管理层很清楚中国是全球
最重要的市场，也是最具有发展潜力和需要战略合作伙伴的区域，所以会在中国增加投入。相比之下，该公司在最近的调整整合动作中，其他区域没有增加人手，但中国是唯一增加投入,扩大团队的区域。
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问：您觉得异构架构面临的挑战有哪些?
答：首先，我们很难去优化和规模化gpu和cpu的应用，或是从一个soc(片上系统)转移到另一个soc上。
其次，一致性异构多核处理器的软件编程模型尚未标准化。即便是标准化了，不同的处理器需要不同的模型，这使得异构的应用不够灵活，无法移植。例如你需要在编写应用前决定哪部分是用在gpu上，哪部分是用在dsp上，也许还需要了解你的程序会用在哪家的dsp、gpu上。
再有，我们需要可移植的硬件和驱动软件、常见的应用程序开发环境和共享虚拟存储环境。
还有，异构可移植应用的开发人员生态尚未形成。
最后， 我们不仅需要给软件开发人员打造一致的架构环境，还需要让硬件开发人员可以在该环境下构建系统。否则异构处理的优势就会被限制于少量的通用处理器。
因此，目前我们正在和hsa基金会等合作伙伴一起联手解决这些问题。
问：贵公司是hsa的发起者和最主要的开发者之一，如何发挥贵公司产品在异构计算里的功能?
答：例如我们的cpu、gpu，现在要做成虚拟化的功能。虚拟化有两个作用。一，提供了异构整合的方便性;二，给下一代的安全方面提供了很好的平台。我们的目标是要把我们的ip今后做成一个hsaip，也就是能够跟其他厂家的ip整合在一起，形成异构的计算平台，或者是计算框架。
换句话说，如果我们把通讯拆开看的话，您会看到它是硬件加速器再加上dsp，所以它在某种意义上是一个计算池。我们是hsa成员，目前正从整体上考虑，努力打造一个高效的系统，功耗和可扩展性要做到较好的统一。
问：依您看，相比其他异构阵营，hsa的开放性怎么样?
答：我们是hsa的成员，最重要的是促进开放性。您也明白在cpu市场，目前传统的是英特尔，兴起的是arm，他们都比我们强大得多，所以我们当然更希望开放。我们现在做的是更便于去集成，另外是让全球的大学生完全拥有开源的东西。
imagination的ip发展计划
问：跟其他公司的异构核ip相比，贵公司的异构ip有哪些优势?
答：imagination的ip内核是为了满足高效率、灵活性和可扩展性的需求所设计的。我们提供各种不同的ip处理器——cpu、图形和运算gpu、视频和视觉处理器和通信处理器。我们正在努力让客户所使用的处理器，是适用于他们的特定任务的最好的处理器。以下通过一些例子看看为什么我们的ip是异构处理的理想选择。
我们的64位多线程mips i6400 cpu适用于真正的异构处理。从cpu层面来说，它有1-4个线程，在一个群集最多有6个cpu。i6400 cpu可被扩展到64个群集，超过1500个线程。群集里的每个cpu都可以被单独管理，对频率和功率进行精细控制。
powervr rogue gpu包含适用于通用处理的标量单指令多数据架构(simd)，同时也没有忘记使渲染器内核更适合于图形处理。每个powervr 7xt系列gpu群集都有一个可扩展的64位浮点协同处理器，客户可以将我们的ip应用在高性能计算中。
ensigma射频处理单元(rpu)则是用于系统集成。无线电处理器包括一个强大的dsp架构，可以处理一个芯片上的多个无线通信标准，包括所有智能电视和无线电格式，以及802.11wi-fi和蓝牙标准。
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