电子产品世界

　　自2010年起，全球主流芯片厂商均加大新一代异构多核处理器芯片(片内异构)的研发力度。2015年10月，AMD发布全球第一款支持HSA标准规范的片内异构(CPU+GPU)多核桌面计算机处理器芯片;ARM和Imagination预期在2016年推出支持HSA架构的异构处理器IP核;我国华夏芯已发布支持HSA处理器系列工具链，并即将发布基于CPU、GPU、DSP的三核异构处理器内核的IP核及产品;联发科发布了片内异构处理器的路线图;高通、三星以及英伟达和IBM正在合作研发片内异构处理器产品。

　　由此可见，异构处理器大规模应用的爆发期即将到来。预计未来全球范围内，在手机、平板及其他嵌入式芯片等高性能移动计算领域，异构多核芯片市场规模约20亿片，销售额约400亿美元;在台式电脑、笔记本电脑及工业控制等个人及专业计算机领域，市场规模约3亿片，销售额约550亿美元;在大数据、人工智能等高性能计算机领域，市场规模约1000万片，销售额约200亿美元。当前，全球正在研发片内异构处理器IP核的公司主要有ARM、Imagination和北京华夏芯，已经推出或者计划推出异构多核处理器芯片的企业主要有AMD、Intel、高通、英伟达等。

　　全球HSA、OpenPOWER等异构计算产业联盟其主要目标有两个：一是主导制定与异构计算相关行业标准、规范，推动产品互操作性测试和验证;二是联盟成员合作共建异构计算全球应用生态，共同抗衡Intel公司在异构计算领域强大优势。目前异构计算领域在全球影响最大、最先推出产品的HSA联盟是2012年由美国AMD公司发起，由约60家处理器设计、工具设计、软件设计等公司以及大学等科研机构共同组成。该联盟成员有AMD、ARM、高通、三星、联发科、德州仪器、Imagination、LG、华夏芯、华为等公司。联盟主要目标是：主导制定异构计算相关行业标准与规范，推动产品互操作性测试和验证;联盟成员合作共建异构计算全球应用生态。基于HSA颁布的软硬件系列接口标准和规范，业界可以设计非常丰富的产品，几乎覆盖了从低功耗嵌入式、智能终端、平板电脑、PC桌面系统到云端服务器等绝大多数设备。华夏芯在HSA联盟中首次提出将DSP纳入HSA系统构架及编译支撑，为异构系统的扩展做出了重要贡献。

　　将推动我国高端芯片产业

　　异构多核计算芯片及系统可广泛应用于高性能计算机、桌面计算机、智能终端等消费类电子产品以及装备制造、国防军工等各领域。

　　首先，异构多核计算芯片具有优势。与传统同构多核计算芯片相比，异构多核计算芯片优势主要体现在如下方面：一是性能与功耗优势。在同等功耗条件下，异构多核计算芯片大幅提升计算效能。二是产品开发优势。异构多核计算芯片基于严谨标准体系，不同种类处理器单元之间能有机融合和对接，大幅降低产品开发门槛，使更多开发者可加入应用和产品开发创新。三是差异化创新优势。在兼容相关标准前提下，异构计算鼓励芯片设计人员自由选择处理器单元，甚至可以设计自主的处理器和指令集，从而给处理器创新创造巨大空间。四是生态构建优势。异构计算芯片在软、硬件之间实现解耦，不同厂商芯片部件之间实现无缝对接和整合，在生态共建方面具有着巨大优势，大幅降低传统单核与同构多核时代生态瓶颈所带来的研发障碍。

　　其次，芯片级异构计算推动我国高端芯片产业发展。高端芯片是软硬件创新基石，尽管我国已获得了Power、ARM、MIPS等架构授权，但设计高端芯片所需IP不够丰富，我国相关技术团队对其获授权架构尚不能实现完全解构。如不能完全掌握IP核技术，那么一旦授权中止，仍存在断货及安全风险，因此目前不能算自主可控。同时我国虽已在MIPS等指令集核心芯片上取得一定技术与市场进展，但后续生态环境的建设仍面临巨大挑战。指令集并没有优劣之分，任何一个完备指令集都能够用来编程实现用户给定的任务，生态环境建设是指令集优劣唯一评价标准。

关键词： 异构计算 芯片

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