電子發(fā)燒友網報道（文/李彎彎）GPU中文叫圖形處理單元，是一種并行處理的硬件，早起只用來渲染復雜的計算機圖形環(huán)境。隨著技術進步，GPU不再局限于圖形領域，擴展應用到其他計算密集的領域，被稱為GPGPU，成為AI 芯片領域的代表。

GPU具有很好的通用性，同時傳統(tǒng)的架構也存在一定局限，比如計算密度低、效率低，如何在保證通用性的情況下，又提高它的計算效率成為業(yè)界關注的重點。

創(chuàng)新架構提高AI計算效率

那么應該如何做呢？為了提高GPU的計算效率，GPU知名企業(yè)英偉達也進行的相應的嘗試，即對原來的GPU架構進行修改，比如增加專門的張量計算單元、增加片上內存器等，這一定程度可以提高AI的計算效率，不過受限于GPU整體架構，問題并沒有得到很好的解決。

圖：傳統(tǒng)GPU對AI加速的局限體現在哪些方面（圖片來自登臨科技分享）

成立于2017年的登臨科技，從2018年自主研發(fā)創(chuàng)新性的GPU+架構，一款由軟件定義的、片內異構的支持并行化計算的架構。GPU+架構針對AI應用，具備和GPU一樣的可編程能力和通用性。同時通過架構創(chuàng)新，提供更高的計算密度，更快的計算速度，同時大幅降低對外部帶寬的需求。而這些是傳統(tǒng)GPU芯片無法兼顧的。

由于GPU良好的通用性，在服務器及云端等使用場景中，會大規(guī)模應用 GPU。運行各類神經網絡。大量開源生態(tài)的應用、大量客戶定制化的軟件，都是在主流的GPU軟件生態(tài)上完成。如何保持客戶已有的投入，即如何減少客戶的使用成本，也是AI技術產業(yè)化的重要課題。

怎么做呢？登臨科技在接受電子發(fā)燒友采訪的時候表示，登臨自主創(chuàng)新的GPU+架構，通過對高效的Tensor引擎和可編程的GPGPU引擎的有機配合，硬件直接兼容CUDA/OpenCL，可無縫接入現有軟件生態(tài)，大大降低了客戶的遷移成本。

通過片內異構，GPU+解決了傳統(tǒng)的系統(tǒng)級異構計算調度，數據交換的開銷大，以及數據的連貫相干性的難題。在整個系統(tǒng)的計算密度極高的基礎上，通過軟件定義，使針對不同神經網絡的應用場景，都能達到硬件性能和能效最大化。

登臨科技表示，通過大規(guī)?？蛻魧崪y，在同等功耗下，GPU+的性能可以達到國際主流產品3倍以上的能效。

打造真正符合市場需求的產品

登臨科技成立以后，一直思考如何制定真正符合市場需求的技術路線，即上文所談的如何保持客戶已有的投入，減少客戶的使用成本，這是登臨科技制定產品的價值導向。

2018年登臨確定了產品的方向：基于GPGPU的高能效計算，并自主研發(fā)創(chuàng)新的GPU+架構。經過團隊一年多的工作，于2019年6月，公司完成了首款基于GPU+架構的Goldwasser設計，并mpw流片成功。

2020年6月Goldwasser成功回片通過測試，開始客戶送樣，Goldwasser目前已在成熟的12nm/14nm工藝上實現量產。登臨Goldwasser已于2021年在智慧城市、互聯網等領域順利實現了商業(yè)化落地，并同時與數十家客戶在邊緣至云端的不同應用場景中進行產品開發(fā)、測試。

登臨科技的Goldwasser 系列產品包括：邊緣計算產品 Goldwasser UL，功率 25-35W，INT8 算力 32-64TOPS；半高半長的服務器計算卡 Goldwasser L，功耗 40-70W，提供 128-256TOPS 算力；另有一種全高全長的 Goldwasser XL，輸出 512TOPS 算力。多種規(guī)格的產品，使得客戶可以根據自身需求分別部署在邊緣側、云端的各種計算設備中。

登臨科技方案架構總監(jiān)鄭韜此前在某論壇上也介紹過，Goldwasser覆蓋主流系統(tǒng)生態(tài)，登臨Hamming軟件開發(fā)包支持主流GPU編程語言，包括CUDA、OpenCL等；適配國內外主流服務器廠家；支持主流國內外AI計算框架，包括PyTorch、百度飛漿、TensorFlow等；適配國內外主流CPU廠家，包括飛騰、龍芯、英特爾、AMD等。

在不同的應用場景下，Goldwasser可以支持多種不同的算法實現和落地，如智慧城市、智能交通、語音識別、虛擬客服、智慧工地、智慧車站、機器翻譯、工業(yè)視覺等，場景覆蓋CV、NLP、知識圖譜、信號處理和計算等多個領域。Goldwasser可以同時支持訓練和推理。

登臨科技表示，目前Goldwasser正與30多家不同行業(yè)的頭部企業(yè)進行量產導入。同時，登臨科技打通供應鏈上下游相關企業(yè)和合作伙伴，確保產品正常交付。

小結

當前AI技術正快速發(fā)展，GPGPU呈現出強勁的增長勢頭，根據有關數據預測，到2025年，我國GPGPU芯片板卡的市場規(guī)模將達458億元，年復合增長率高達32%，未來市場可觀。

目前國際巨頭占據大部分市場，與之相比國內廠商還存在差距，不過近幾年不少國內GPU廠商通過自主創(chuàng)新，在技術上逐漸取得進展，產品也逐步走向落地商用，比如登臨科技。

另外，對于政府目前重點關注的降碳增效，登臨科技表示，對計算芯片而言關鍵指標是能效比，而這也是公司產品的最重要的優(yōu)勢之一，登臨將繼續(xù)通過對傳統(tǒng)GPU的架構創(chuàng)新，不斷提升異構硬件的算力，達到非常顯著的能效比優(yōu)勢，為降碳和增效做貢獻。