國產首個4K級高性能GPU “風華1號”重磅發布,性能實現突破

2021-11-30 03:35:41 來源:芯動科技
11月26日, 上海發布會場氣氛熱烈、人頭攢動,芯動科技正式發布了首款國產高性能4K級顯卡GPU芯片“風華1號”的性能參數, 并通過現場多項4K級重度渲染演示,揭開了這款集眾多自主技術創新、備受矚目的國產GPU芯片的神秘面紗。
 
 
芯動云計算總裁敖海先生概括“風華1號”GPU性能突破
 
芯動云計算總裁敖海先生發布“風華1號”GPU芯片

“風華1號”GPU性能大幅領先, 成倍提升了現有國產GPU水平。
  • “風華1號”單芯片A卡渲染能力達到160GPixel/秒,FP32浮點性能達到5T FLOPS;
  • 3D圖形渲染處理管線定制優化,支持Linux/龍芯/Windows/安卓操作系統圖形框架,同時支持4路4K@60、16路1080P@60fps或32路720P@30fps,集渲染+低延遲編解碼+AI計算于一體;
  • AI性能為25TOPS(INT8);
  • 芯片支持32路SRIOV虛擬化,內置中國專利的物理不可克隆PUF技術,保護信息安全;
  • 顯存技術采用全球領先的GDDR6/GDDR6X Combo自研技術,單比特最大傳輸速率達到19Gbps;
  • 顯存帶寬最高可達304GB/s,顯存容量最大可擴展至16GB;
  • 主機接口支持PCIe4.0X16,且向下兼容PCIe3.0/2.0X8;視頻輸出接口方面,“風華1號”配置自研HDMI2.1/DP1.4/VGA等超高清接口,支持多路獨立輸出。

風華1號”實測功耗表現非常優秀,桌面4K重度渲染典型芯片功耗在20W左右,多路重度云渲染典型功耗在50W左右。“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Innolink chiplet擴展,“風華1號”GPU顯卡服務器用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10T FLOPS;同時支持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。
 
芯動科技在發布會現場進行了“風華1號”A卡的渲染演示,使眾多與會嘉賓、客戶和合作伙伴有機會近距離觀看“風華1號”在國產CPU和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、重度游戲benchmark、OpenGL4.0 Heaven、Vulkan框架下運行Windows游戲、多路云游戲等多種高清渲染場景下的流暢表現,不時發出贊許和夸獎。有業內人士甚至抑制不住好奇心,親自操作測試演示室的機器,確認得到滿意的體驗! 會場火熱氣氛中,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, 為大會增添了一點特別的花絮。


與會者參觀GPU展臺


與會者參觀“風華1號”演示間

多位與會嘉賓表示,“風華1號”的正式發布意義重大,技術含金量高,一改過去國產顯卡不好用的體驗,實現了國產5G數據中心服務器GPU和4K桌面GPU這兩大應用場景從0到1的突破。“風華1號”顯卡實現了多個第一, 如第一款渲染能力達到5T-10T FLOPS的國產GPU顯卡,第一款圖形API達到OpenGL4.0以上,并能實際演示4.0 benchmark的GPU,還是第一款支持多路渲染+編解碼+AI服務,硬件虛擬化和chiplet可延展的國產GPU等。“風華1號”大幅提升了國產GPU的渲染能力,在5G數據中心渲染性能對標國外服務器級別顯卡,效果驚艷全場。在發布會期間的交流洽談過程中,不少客戶當場表達了合作和購買意向。

“風華1號”大型芯片的誕生,絕非偶然,其實是芯動科技15年如一日,長期深耕核心技術厚積薄發的必然。芯動科技工程副總 毛鳴明在演講時提到,“15年來芯動科技低調務實,敢為人先,攻關克難,團隊十年坐得板凳冷,付出的努力和心血是難以想象的。光是行業創紀錄的200多次先進工藝流片,就可見一斑。芯動連續11年細分市場遙遙領先,在重大開發投入的情況下,還能持續盈利,為各國產半導體代工廠和300家全球知名客戶提供頂尖IP和芯片定制,包括中興通訊、華為海思、瑞芯微、君正、微軟、AMD、亞馬遜等知名公司逾50億顆先進SOC芯片背后,都有用到芯動技術。芯動以前是幕后英雄,在to B的圈子非常有名, 為眾多客戶一次流片成功并做到自主可控, 成就客戶,也成就了自己,芯動在長期研發中積累了GPU所需要的全套高端IP、圖形芯片內核定制技術和先進工藝經驗, 所以‘風華1號’能夠一炮打響、性能超群”。

據悉,“風華1號”上搭載的GDDR6X頂級難度的顯存技術,目前全球只有英偉達和芯動科技兩家擁有。“核心技術是買不來的,英偉達的高帶寬顯存技術一直自研,是其保持其競爭優勢和70%利潤率的一大利器,芯動科技在這方面能與其并駕齊驅,確保了GPU性能和工藝量產的靈活性和性價比”, 這是芯動科技GDDR6X研發負責人高專的切身感悟。

“GDDR6X的PAM4并行技術超級難做,英偉達與美光在一棟樓里共同研發兩年才研發出來; 而芯動團隊是全球唯一一家,僅憑有限的遠程技術支持,只用一年時間就做出來了, 連AMD都沒有做到,所以美光的架構師都不禁感嘆我們的研發實力之強,令他們印象深刻。事實上, 如果沒有我們團隊十多年的技術基礎積累和200次流片打磨的經驗,這個成果是無法實現的,芯動科技絕對是國內硬科技企業的代表。”

“風華1號”的成功不是靠資本堆砌出來的, 它是芯動團隊懷揣芯片報國的使命感,為客戶定制而結出的碩果。正如芯動首席算法科學家楊喜樂博士在發布會上所說的,她自從博士畢業之后,在英國Imagination公司,作為頂級架構師,25年來一直從事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,又感到十分欣慰!楊喜樂博士是全球GPU芯片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,目前Imagination、蘋果等公司最新的核心GPU產品的設計、優化和迭代都離不開她的專利和算法。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。

楊博士在發布會上生動講述了GPU技術的前世今生, 以及為什么芯動團隊能夠做好GPU。楊博士感嘆, 這絕不像互聯網的同質化競爭,“現代GPU的理論基礎太深、開發應用坑太多了,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平的圖形GPU,且流暢兼容各種應用,絕不是一朝一夕的事,對團隊緊密協作能力要求很高,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。沒有一個跨多領域和有大量流片交付經驗的復合型技術團隊,不懂GPU底層算法架構和軟硬件創新,不能根據實際情況和自身實力長期潛心持續演進架構和開發,不可能在這個領域成功。風華1號的誕生,傾注了數百名芯動GPU工程師的心血,其中凝聚了芯動自有的眾多技術積累和來自世界著名GPU公司的頂尖人才的聯合參與,風華1號僅僅是個開始,風華2號和3號已經在路上了”。
 
世界知名GPU圖形學專家楊喜樂博士分享GPU的前世今生

芯動DX團隊負責人、前AMD的圖形框架開發的領軍人物張濤表示,“投身芯動開發GPU軟件感覺非常棒!芯動團隊從老板到員工,都是專心做事的文化,沒有政治斗爭,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。明年我們就會發布我們風華顯卡Windows操作系統的DX框架。”
 
來自AMD的領軍人物張濤先生暢談加入芯動科技的工作感受

在談到風華1號的架構時,芯動科技SoC體系架構師何穎先生十分形象地展示了全球知名GPU架構演進和風華1號的架構開發過程,“現代GPU架構已經被成千上萬專利所保護,沒有哪個初創公司的GPU架構是自己完全從無到有開發出來的,大家無一例外都是在一定授權基礎上的開發,那些宣稱架構完全自研的初創公司,都是經不起深究的。我們獲得授權的架構和蘋果M1的GPU一樣,并針對未來國產GPU生態建設和國內使用環境進一步深度定制,加上我們自研的核心技術和大量創新,確保了國產GPU持續演進和自主可控。”

在發布環節,芯動云計算總裁敖海先生正式發布了“風華1號”的各項參數和性能,現場進行了大屏幕4K級演示。“風華1號”顯卡無論是在國產辦公、桌面重度渲染、GIS地圖、國產EDA/CAD軟件,還是重度游戲benchmark渲染上,都展示了游刃有余的流暢。強勁的實力,引得現場觀眾陣陣驚嘆。無怪乎到場的國產EDA公司--芯和半導體CTO代文亮博士激動地上臺表示,“風華1號”的誕生恰逢其時,他對“風華1號”能夠支持芯和和華大九天的國產EDA工具感到非常振奮,對芯動科技“鍥而不舍,眾志成城”的企業文化和芯動人強悍的執行力贊不絕口。


芯動云計算總裁敖海先生現場演示“風華1號”GPU OpenGL4.0重度應用Heaven
 
敖海在發布會結尾總結道,“我們的使命是讓風華GPU走進千家萬戶,讓大家習慣用國產的GPU辦公和娛樂。‘風華1號’是芯動人努力和成果的結晶,這只是風華系列GPU賦能國產生態的開始。芯動正在加緊與合作伙伴進行‘風華1號’適配調優,在向數據中心和國產桌面GPU 等合作伙伴送樣的同時,新一代GPU芯片已經在路上了。先進工藝的強悍迭代能力是芯動的固有優勢,我們靠自有IP和定制能力以及代工廠合作伙伴的支持,不斷演進先進技術,確保性能持續領先、供應鏈安全和優勢性價比。

芯動計劃在未來三年里持續每年量產兩顆以上、性能不斷大幅度提升的GPU芯片, 并滿足用戶的定制需求。明年初‘風華2號’和‘風華3號’將接踵而至, 2022年我們計劃投片5納米加光追技術,賦能國產GPU產業鏈我們志在必得,請大家拭目以待”。

 “風華1號”的誕生正當其時, 填補了國產4K級桌面顯卡和服務器顯卡兩大空白,支持國產新基建5G數據中心、桌面、元宇宙、云游戲、云桌面等千億級產業。“風華1號”是芯動賦能國產GPU生態鏈的開始,相信不久的將來,國產高性能GPU就會走進千家萬戶,全球客戶都可以使用風華GPU,在辦公、娛樂中體驗科技帶來的流暢和快樂!

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