“行业领袖看2022”之Imagination中国董事长白农：GPU在反向推动系统级芯片SoC架构创新

经历了2021的全球缺芯潮，我们迎来了2022 年，今年，世卫组织认为新冠疫情会得到控制，随着疫情影响减弱，以及AIOT、智慧家居市场、老年健康市场走热，半导体产业会有哪些新的变化？电子创新网采访数十位半导体高管，并以"行业领袖看2022”系列问答形式向业界传达知名半导体眼中的2022 ，这是该系列第九篇报道——来自Imagination中国董事长白农（Wallace Pai）的答复。

Imagination中国董事长白农

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回顾2021 ，贵司有哪些亮点表现？

白农（Wallace Pai）：2021年是Imagination加速发展的一年，随着数字化转型在各行各业中的深入，智能化在大家工作和生活的方方面面中落地，以及中国电子信息和半导体产业的快速发展，越来越多的应用领域对我们的图形处理器（GPU）和神经网络加速器（NNA）等半导体知识产权（IP）产生了需求。我们实现的主要进展包括：

Imagination发布了第一款为移动设备开发的光线追踪GPU IP产品IMG CXT，这是GPU领域内的一次飞跃，它可以为游戏和其他图形处理应用场景提供令人难以置信的性能。它是首款Level 4 RTLS GPU，代表了目前市场上可获得的最先进的解决方案，为移动游戏玩家和开发商提供了桌面级的体验。

我们也推出了自己首个完全从最底层开始打造的Catapult 系列CPU产品，即首款基于RISC-V的CPU产品，它提供了一个关键的IP构建模块，以支持先进的计算解决方案。Catapult CPU从设计之初，就旨在满足下一代计算需求，该CPU可针对各种市场应用场景对性能、效率或两者间平衡进行配置。

在中国，芯动科技（Innosilicon）今年发布的 “风华一号”显卡中选用了Imagination的B系列（B-Series）GPU IP。这种显卡是国内首款高性能、服务器级的PCI-E规格显卡解决方案，可以支持桌面和云应用。这标志着Imagination在中国的技术领先性和产业生态建设进一步完善，可以帮助国内领先的芯片和解决方案企业去实现跨越式的创新。

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对于2022 ，您认为有哪些行业热点会激发对半导体的需求？

白农（Wallace Pai）：结合Imagination的技术和产品，我们看到了国内产业数字化转型加快步伐，智能化落地处处开花，中国半导体厂商不断迈向高峰。为了建设一个数字化程度更高的世界，无论是移动设备、汽车和电器等数字消费应用，还是各种工商业智能物联解决方案以及智慧城市建设等行业应用，都需要越来越多地利用先进的GPU和人工智能等技术来创造全新的消费体验、更高的投资回报或者更高效的云服务，它们成为了系统厂商和芯片开发商实现差异化的竞争要素之一。

同时中国系统厂商和芯片企业创新能力的提升，也正在加速中国这个全球最值得关注的半导体产品应用市场不断扩大，来自多种应用领域和多个层面的强大需求，拉动了对包括我们的GPU和NNA在内的IP产品的需求。中国芯片供应商不仅正在实现进口替代，同时还在打造自己独特的技术优势。

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对这些新的点，贵司有什么产品布局和应对策略？

白农（Wallace Pai）：为了和客户一起去捕捉这些热点背后的发展机会，Imagination一方面继续致力于推动创新，充分发挥我们在应对挑战方面可发挥的战略作用，另一方面在中国等战略市场不断加大投入，建设更好的服务体系。我们在研发和人才方面投入了大量资金，公司800多名员工中有700多人直接从事研发工作。这些投入取得良好的成果和回报：

如前面提到的我们最新的 IMG CXT GPU IP 植根于我们对GPU技术的长期投入和对光线追踪技术十多年的研发，它采用的Photon架构处于RTLS的第4级（Level 4），是当前业内可用的最先进的光线追踪技术。同时，该解决方案采用了先进的多核设计，进而可以扩展到云和数据中心市场，能够实现高达9TFLOPS（每秒万亿次浮点运算）的FP32光栅化性能和超过7.2GRay/s的光线追踪性能，功耗效率是当前解决方案的2.5倍。

Imagination为人工智能应用开发了创新型的IP产品，我们的PowerVR NNA神经网络加速器系列具有丰富的成员产品，使移动和智能网联（AIoT）设备能够以以前边缘设备无法想象的速度运行神经网络计算。对于诸如安防、自动系统、零售和安全摄像头等细分市场，PowerVR Vision & AI 内核可使得边缘设备得到极致的智能化性能，并实现低功耗和低成本。

在网络连接方面，Imagination的以太网数据包处理器（Ethernet Packet Processors，EPP）知识产权（IP）是一系列可扩展的多端口IEEE 802.3多千兆位以太网交换机和路由器解决方案。该IP经过流片验证，是专为满足高性能托管和非托管多端口交换机和路由器的苛刻通信要求而设计的，非常适合于汽车行业和其他需要网络处理的领域。

我们EPP和GPU IP的设计也考虑到了功能安全性，使系统级芯片（SoC）制造商更容易达到汽车安全完整性等级（Automotive Safety Integrity Levels，ASIL）认证的要求，即ISO 26262汽车安全标准要求的功能安全性。这对正在寻求在关键应用型领域中寻求突破的中国芯片设计公司是一个巨大的支持，可以帮助他们不仅加快芯片研发，而且还能缩短认证过程。

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2022 ，缺芯潮会延续吗？为什么？如果缓解，会在什么时间缓解？

白农（Wallace Pai）：我们预计全球芯片供应能力将在未来数月或数年内缓慢回升，而2022年将是这一进程中至关重要的一年。在半导体行业中，我们所有企业都需要从当前的危机中吸取教训，这样我们才能降低历史重演的风险。我们主要总结了四个经验教训：快速恢复能力、避免集中投资、生产地点多样化和灵活性。

我们需要采取措施，形成快速恢复能力以抵御无论是政治方面的影响，还是自然灾害等意外的冲击；其次，在产能布局方面实现芯片生产地点的多样化，这样在发生重大事件时尽量避免全球供应中断；第三，生产不应只关注采用最新节点的高端微处理器，还应包括采用传统工艺制造的芯片，支持原始设备制造商在需要时有更多元化的选择。最后，各国政府在保持全球供应链的开放性、灵活性和敏捷性方面发挥至关重要的作用。

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2022 年，您认为客户对半导体产品会有哪些新的需求？

白农（Wallace Pai）：随着智能网联技术的演进和更多的智能化场景不断出现，客户会对异构计算有越来越多的需求。GPU技术作为异构计算核心技术之一，目前正在为越来越多的应用提供硬件加速，同时他与其他硬件加速器技术一起，反过来推动系统级芯片（SoC）的架构创新，带动了更为开放的、更为灵活的RISC-V等处理器架构等等的兴起。我们新推出的Catapult 系列基于RISC-V的CPU产品正是瞄准异构计算市场而打造，将极大地降低我们客户在IP集成中所花的时间和精力。

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2022年的中国半导体市场会有哪些新的变化？

白农（Wallace Pai）：在GPU和NNA等领域中，中国产业和市场在近年来一直都在快速地发展，中国已成为这些领域中，全球最值得关注的创新中心和应用市场之一，来自多种应用领域和多个层面的强大需求，拉动了相关自主可控的芯片产品的快速发展。大家看到了许多国内厂商通过和Imagination等产业领导者的合作，不仅实现了进口替代，缩短了上市时间，同时还在打造自己独特的技术优势。

在生态方面，除了向传统芯片设计企业提供IP，Imagination也会增加资源和系统公司、互联网公司和游戏厂商等下游客户沟通，如腾讯、网易等游戏部门，从应用场景更深入了解这些客户的需求。中国的客户都是我们的战略伙伴！

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预计2022年全球半导体市场将继续增长，营收将突破6000亿美元以上，在这样的背景下，您认为中国本土公司和国外公司该会如何竞合？

白农（Wallace Pai）：展望2022年及未来，全球半导体市场将进入一个架构性创新的新时代，从端、到边、再到云，既需要GPU这样具有高计算能力和数据通量的并行计算手段，也需要更加灵活的系统处理架构和控制体系，因此基于GPU+NNA的硬件加速器架构，或者GPU+RISC-V的异构计算架构将成为一个新的趋势，国内的产品架构师和技术人员可以更多地关注这些领域内的技术创新和应用进展。

为了顺应这样的产业趋势，Imagination不仅持续深耕GPU和NNA等技术，而且在过去多年中一直在进行RISC-V开放指令集机构处理器的研究，并且在不久前推出了Catapult系列基于RISC-V的、全面创新设计的CPU产品，共包括动态微控制器、实时嵌入式处理器、高性能应用处理器、以及支持汽车功能安全的CPU四款面向不同应用的产品。

Catapult系列与我们的GPU和NNA IP产品相结合，将全面满足多数智能网联场景中下一代异构计算的需求。通过把这些技术带给中国芯片设计公司，将大大加快其产品的研发周期，并大幅度降低产品开发中的集成风险和设计风险，为中国创造提供有力的支撑。

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应对摩尔定律减缓，您认为2022年3D IC和chiplet会有怎样的发展？

白农（Wallace Pai）：从目前来看随着半导体向更高级工艺演进，我们需要通过以后，3D封装等技术增强芯片上的晶体管数量，chiplet是个好技术，不过目前还只是大厂在采用，也在业界普及需要建立一套标准，这是业界同仁需要共同努力的，Imagination作为重要的IP厂商愿意和业界一起推动chiplet的发展。

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 受访人简介

白农先生是一位在全球半导体领域拥有丰富经验和影响力的高管，他此前担任的职务包括：中芯国际先进工艺业务高级副总裁，中芯国际是中国大陆地区规模最大、技术最先进的半导体制造商；格芯（GlobalFoundries）副总裁兼亚太区总经理，格芯是全球领先的专业晶圆代工企业；以及Synaptics副总裁兼智能显示部门总经理。此外，他曾在三星、谷歌/摩托罗拉移动（Motorola Mobility）担任高管职务，并在高通、Cadence和麦肯锡担任管理职务。他的职业生涯始于英特尔，并拥有哈佛大学的工商管理硕士（MBA）学位。2021年7月15日，Imagination Technologies宣布任命白农（Wallace Pai）担任Imagination中国区董事长。