睿思芯科推出高性能 RISC-V 向量处理器,落地 DSP,已进入量产阶段

6 月 20 日报道,本日,RISC-V 创企睿思芯科推出其高性能 RISC-V 向量处分器,首个落地场景为 DSP。

该新品为新一代 RISC-V V 系列 DSP IP,面向高端音视频、AI 环境趋势需要,可用于处分复杂数字灯号,办理 AR / VR、AI 等平台的复合音频使命搦战。目前这款 DSP IP 已落地,在国外出名头部客户产物中实现芯片集成与考证,进来量产阶段,并已进来其次代产物开辟阶段。

睿思芯科 CEO 谭章熹博士来自于美国加州大学伯克利分校 RISC-V 原创项目组,师从 RISC 创始人大卫・帕特森(David Patterson)传授。此前,谭章熹曾建立激光雷达芯片公司 OURS,该公司在 2021 年头被美国自动驾驶企业 Aurora 以 1 亿美元费用回收。

2021 年,睿思芯科实现 A + 轮融资,由字节跳动及高瓴创投领投,遐想创投、双湖血本、水木投资团体、真格基金等跟投,北极光创投、百度风投等老股东连接加码。目前该公司总部位于深圳,在全球有深圳、成都、美国硅谷等多个办公室。

他吐露说,2019睿思芯科会连接发力高端处分器平台,近期会有面向更宽泛环境趋势的多款基于 RISC-V 的高性能多核处分器面市。

一、首个面向职业音频环境趋势的高性能向量处分器

DSP(Digital Signal Processing,数字灯号处分)处分器,要紧用于快速实现种种数字灯号处分算法,具备高速、天真、可编程、低功耗等特征。

从 1970 年的超级计算机,到德州仪器、摩托罗拉公布的早期 DSP 芯片,再到现在手机等终端装备集成的 DSP 芯片,DSP 处分器经历了一个集成度增加、算力增进、功耗低落的开展进程。

睿思芯科 V 系列 DSP IP 不但可经历壮大算力,保证高品格音频使命,如高保真音频、高质量耳机降噪;还结合壮大的向量运算才气和靠得住的标量处分才气,应对新型应用需要,包含语音辨认、蓝牙基带、360 环抱音效等多重担务场景。

睿思芯科 CEO 谭章熹博士觉得:“RISC-V 架构有极大后劲开辟种种串行和并行的高性能处分器,本次公布的高性能向量处分器恰是非常好的例子。”

在他看来,该处分器既证实了这一技术突破应用在 DSP 平台时的优秀阐扬,也展现了睿思芯科将先进芯片技术落地的才气。此前,其 DSP IP 产物已在国外出名头部客户产物中实现芯片集成与考证,并进来量产阶段,这次新公布预示着该技术曾经筹办好进来环境趋势。

具备高算力特色的向量处分器起源于超级计较机 Cray,现在包含 RISC-V、Arm 在内的多种架构都重点增加向量的支持,以支吾更高性能应用的需要。

睿思芯科的 RISC-V V 系列 DSP IP,就是向量处分器应用于高性能音频平台 DSP 的一个例子,它“降维袭击”了基于 VLIW 架构的传统产物,能在更低功耗下带来更强算力、更好地处分复杂使命。

“VLIW 架构并行上限低、算力有限、对编译器支持请求非常高。”谭章熹说明说,“RISC-V 作为新兴指令集,没有太多的经历负担,咱们应用向量扩大指令,用单纯 RISC-V 指令集开辟的 DSP IP 在垂直平台算力、可扩大性、应用易用性上有了庞大突破。”

据悉,在不增加功耗的条件下,RISC-V V 系列 DSP IP 的算力可跨越行业竞品数倍。在一个头部客户的音频案例中,睿思芯科仅用几条自定义指令集,以极低的硬件开支,将 LC3 音频算法的处分服从晋升至原方案的 11 倍,经历性能压抑进行了方案替代。

相比于市面上的旗舰芯片,现在睿思芯科推出的 RiVAI 系列 DSP 产物,在 EQ 算法(4.7 倍)、降噪算法(3.6 倍)、电池续航才气(2.1 倍)上都有较大晋升,同时其单元面积功耗仅到达行业旗舰的 59%。

这些性能晋升,要紧源于三摩登面:天真的运算单元、超高的运算精度、先进的超标量向量活水线架构。

(1)运算单元天真:该处分器可知足多种运算需要,计较宽度达 512bit,支持 16/32/64 夹杂精度运算,同时经历并行访存运算,非常大限制晋升计较密度。

(2)运算精度高:睿思芯科 V 系列 DSP 仅经历睿思芯科专利的整数 / 定点新架构,就能实现其余产物需启用浮点运算才气到达的计较精度,在不损失精度的条件下提供高保真音频的支持。

人耳非常生动,能分辩 0.5dB 的声响灯号,对某些算法,V 核的精度比业界旗舰产物高 3~4dB。人耳的动静局限高达 120dB~130dB,在少许分外场景,V 核的精度比业界旗舰产物高 160dB,已远超人耳的动静局限。

而应用睿思 V 系列 DSP 能够保存更多声响细节,提供更好的音质和听觉享用。假设睿思 V 系列启用浮点运算,其运算精度更远超行业竞品。

(3)先进的超标量向量活水线架构:睿思芯科 V 系列可配搭的睿思芯科 R 系列 RISC-V CPU IP,经历超标量架构,保证高及时性、高靠得住性。经历 7 级活水线、多发射、乱序等技术,产物同时领有优秀的标量运算才气,支持传统的无法向量化的应用。

在这一布景下,经历特地的低功耗设计,睿思芯科 V 系列 DSP 处分用具备业界顶尖的能效比。如前文所述,其并行处分才气逾越了行业头部企业的高性能系列产物,功耗亦媲美该企业的低功耗系列产物。

两向量运算结合标量处分,知足 AR / VR、AI 复合使命需要

跟着 5G、边沿计较等技术日益成熟,以及 AI、虚拟现实、自动驾驶等平台快开展,它们都对空间音效(Spatial Audio)、复杂场景及时降噪、高码流及时编解码等复杂音频使命发生需要。

在近两年的千亿环境趋势元天地风口上,这些高端音频才气也极为紧张。台积电主席刘德音曾谈道,在元天地开展海潮中,AR 装备非常大概取代手机、VR 装备非常大概能取代计算机,成为半导体行业来日数十年非常大的指标环境趋势之一。

这一趋向下,作为相传消息的介质,音视频阐扬出色,是打造沉醉感、实在感的紧张基础。

此前的花费者反应也印证了这一趋向。高通公布基于全球 6000 名花费者调研数据的《音频产物应用近况调研汇报》表现,花费者对高品格音频需要呈上涨趋向:更高清的无损音质、针对游戏的低时延体验、更好的语音通话质量、主动降噪以及无搅扰音质。

这意味着,统一产物里的 DSP,大概既需实现音频解码的使命,保证高采样率、提供高品格音频;又需知足其余音频新需要,如降噪才气、360 度环抱音效;AI 关联的语音、语义辨认等分外功效同样成为花费产物的必备功效之一。

跟着这些功效集于一体,产物芯片不但需要分外算力,还需要多重叠杂使命处分才气。

而睿思芯科这次公布的 V 系列 DSP IP,搭配 R 系列 CPU,即旨在应对此类复合型多使命应用场景。

别的,连绵数年的疫情动员远程办公、学习需要及对文娱装备的需要连接增进,该趋向在疫情后仍然连续,也让 AR / VR 环境趋势分泌接续加快。凭据 Grand Vew Research 数据,2021 年全球 VR 环境趋势范围为 218.3 亿美元,预计从 2022 年到 2030 年将以 15.0% 的复合年增进率连接扩大。

从芯片环境趋势来看,Research and Markets 数据表现,在 2021-2026 年间,DSP 环境趋势预计将以 7.36% 的复合年增进率增进,到 2026 年将到达 194.29 亿美元,驱能源包含花费电子产物行业、其余智能装备(如智能电视、智内行表和智能平板计算机)数目的增加、汽车环境趋势等。

此前,同平台的竞品或能效比不高,或性能不及,都无法彻底知足接续增进的高品格音频平台芯片需要。而跟着 AR / VR、自动驾驶、AI 等平台开展,主攻高端音视频平台芯片赛道的睿思芯科 V 系列 DSP IP 领有庞大后劲。

三、RISC-V 走向落地,高性能处分器版图慢慢放开

目前,睿思芯科 V 系列 DSP IP 曾经落地,在国外出名头部客户产物中实现芯片集成与考证,进来量产阶段,并已进来其次代产物开辟阶段。

这背地,与团队的深度定制才气、睿思芯科在开辟生态搭建的长期蕴蓄堆积密不可分。

连续以来,高性能处分器真正落地应用时对开辟职员的搦战往往较高,而睿思芯科提供了完整的生态体系 —— 自立研发的 GCC / LLVM 编译器、丰富周全的 SDK(DSP 算法库、数学库、NN 库等)以及成熟的 IDE 开辟情况和调试手法 —— 保证应用开辟职员应用时能够轻车熟路,也能做到快速移植。

在产物研发过程中,睿思芯科秉承 Silicon Proven 的理念,其 IP 产物线的各个产物均在包含台积电、联电、格芯、中芯国外等多个晶圆代厂家的深亚微米先进工艺进行投片,实现 RISC-V 处分器 IP 的硅考证。

从技术贮备到开辟生态搭建再到硅考证,睿思芯科不但让客户芯片到达极致优化的 PPA 性能,还多方面保证了同盟芯片的量产落地。

结语:睿思芯科高性能处分器版图落地的一小步

谭章熹说,本次 RISC-V CPU / DSP IP 产物公布只是睿思芯科高性能处分器产物版图家当化落地的一小步。此前,V 系列 IP 就曾经实现了与行业头部客户的投产考证,本次公布标记着这一突破性技术的进一步遍及,进行正式刊行(GA,general availability)。

据他吐露,睿思芯科别的先进技术产物还在和选择的高端客户进行同盟落地,在实现技术考证后也会慢慢向行业更多客户开放。

来日,睿思芯科决策经历 RISC-V 架构带来更多革命性的高性能处分器,知足来日从边沿到数据中间中间等各平台的高算力请求。

您可能还会对下面的文章感兴趣: