随着自动驾驶和智能汽车技术的发展，对GPU的计算能力和能效比提出了更高的要求。未来的GPU将更加注重提供更高的性能，同时降低能耗。同时，为了满足汽车行业对多功能和高性能的需求，GPU正在向集成更多功能的方向发展。例如，集成了AI处理能力的GPU可以同时处理图像识别、机器学习等任务。
近日，Imagination推出了其最新的汽车图形处理器（GPU）IP产品——Imagination DXS GPU，标志着Imagination在汽车领域的又一次技术飞跃。这款GPU IP不仅在性能上实现了重大突破，还引入了创新的功能安全机制，旨在为未来的智能驾驶舱和高级驾驶辅助系统（ADAS）提供更为可靠的支持。与DXS GPU一同发布的还有其全新计算库和人工智能工具包，可帮助软件开发人员实现高达80%的GPU利用率。这也将加速常见计算工作负载的处理，如计算机视觉和ADAS系统感知数据的预处理和后处理。
高性能与计算力的提升
Imagination DXS GPU的峰值性能相比上一代产品提高了50%，算力范围从单核0.25TFLOPS扩展至1.5TFLOPS，最高可达6TFLOPS和24TOPS。这一成就背后是Imagination团队对软硬件协同优化的不懈追求。
Imagination独特的多核技术可实现两核、三核和四核配置，而内核之间的低带宽总线和对隔离的支持，也使IMG DXS可适用于多晶粒芯片（Chiplet）。它采用了在D系列PowerVR架构中引入的相关特性，如流水线数据主控和2D双速纹理处理，从而在性能效率上比上一代汽车GPU IP提高了20%，并确保其在实际基准测试中的表现优于竞品IP内核。
通过增加本地内存减少带宽瓶颈、增强算术逻辑单元（ALU）等措施，Imagination成功地将系统性能提升了十倍。值得注意的是，计算工作负载性能的提升更是达到了惊人的十倍之多，这主要得益于新加入的FP16流水线以及一系列计算库和AI工具包的配合使用。
功能安全：从理论到实践
根据ISO 26262汽车安全完整性等级（ASIL）体系，汽车上运行的所有功能都要根据潜在风险进行等级认证。汽车制造商及其供应商必须确保支持该功能实现的组件都符合故障检测和处理的必要标准，其中ASIL-A等级的要求最低，ASIL-D等级的要求最全面。
Imagination DXS GPU首次引入了创新的分布式功能安全机制，这一机制利用了处理器内部的并行性，并在空闲时注入安全测试，从而在不增加性能、功耗或面积开销的情况下实现了ASIL-B等级的功能安全。
Imagination产品管理总监章政在采访中表示，选择ASIL-B等级是为了满足当前L2级别自动驾驶系统的需求，而对于更高等级的需求，可以通过系统层面的方法加以实现。Imagination DXS GPU的分布式安全机制对GPU性能的影响几乎为零，面积代价极低，仅为10%左右，远低于传统的双核锁步法和工作负载重复法。
异构计算与生态系统的构建
随着汽车电气化程度加深，对于计算能力和图形处理能力的需求也随之增加。Imagination DXS GPU通过提供不同配置选项，满足了从入门级到高端应用的需求。
更重要的是，Imagination通过与oneAPI和TVM等开源标准的合作，确保了软件开发人员能够轻松地将计算应用移植到基于Imagination IP的硬件上，最大化硬件性能。
此外，Imagination还与全球领先的图形和计算软件驱动程序及库构建者和提供商CoreAVI合作，为DXS GPU提供OpenGL SC和Vulkan SC支持，进一步增强了其在功能安全方面的表现。
未来方向：软件定义汽车
Imagination Technologies首席产品官James Chapman认为，在软件定义汽车的时代背景下，硬件设计需具备长期属性，以适应未来可能出现的新需求。Imagination DXS GPU不仅因渲染能力受到欢迎，其计算能力同样备受青睐。随着AI算法的不断发展，Imagination致力于提供灵活且可编程的处理器，确保开发者的软件能够无缝地迁移到不同的硬件平台，促进整个生态系统的繁荣发展。
结语
此次发布会不仅展示了Imagination在技术创新方面的领导地位，也体现了其对未来汽车市场趋势的深刻理解。Imagination DXS GPU凭借其卓越的性能和功能安全机制，为智能汽车带来了前所未有的可能性。随着技术的不断进步，Imagination将继续携手合作伙伴，共同推动汽车产业迈向更加智能、安全的未来。
