電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）汽車智能化的浪潮勢不可擋，傳統(tǒng)ECU架構(gòu)因硬件冗余、通信效率低等缺陷逐漸被淘汰，電子電氣架構(gòu)從分布式向集中式演進(jìn)，取而代之的是高性能CPU、GPU所支持的中央計算單元。

在汽車上，GPU的應(yīng)用非常廣泛。在智能座艙和人機(jī)交互等應(yīng)用中，GPU需要渲染屏幕上的UI，包括儀表盤、中控屏、副駕和后排娛樂屏等，有利用顯示屏實現(xiàn)人機(jī)交互的地方，都需要有GPU的存在。GPU的性能，決定了人機(jī)交互過程中的體驗上限，更強(qiáng)大的GPU能夠渲染出更加精細(xì)的HMI界面，以及提供更加高幀率的交互動畫。

在智能駕駛應(yīng)用中，GPU IP通過并行計算能力處理傳感器數(shù)據(jù)，比如攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)等輸出的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)環(huán)境建模、路徑規(guī)劃及實時決策。在毫米波雷達(dá)的時域信號經(jīng)GPU加速的傅里葉變換庫處理后，可快速解析物體速度與距離。此外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)庫（imgNN）能夠優(yōu)化深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練與推理，提升目標(biāo)檢測與語義分割的精度。

另外，GPU由于并行計算能力較強(qiáng)，在非圖形領(lǐng)域，比如矩陣運算、AI推理等場景也有非常廣泛的應(yīng)用。而如今AI大模型上車也已經(jīng)成為一個行業(yè)的重要方向之一，考慮到數(shù)據(jù)安全，以及AI Agent的應(yīng)用前景，未來車載本地大模型的部署可能也會成為一個發(fā)展趨勢，這可能也需要用到性能更強(qiáng)大的GPU。

而對于如今集成度越來越高的汽車座艙，在座艙方案中一般會采用SoC作為算力核心，將CPU和GPU等集成到單顆芯片上。當(dāng)然，在儀表盤上，大多數(shù)方案是采用集成了GPU 的MCU。

近期阿里達(dá)摩院舉辦的玄鐵RISC-V生態(tài)大會上，我們發(fā)現(xiàn)玄鐵作為CPU IP供應(yīng)商之一，與不少GPU IP廠商合作，為RISC-V生態(tài)提供豐富的GPU IP選擇，芯片廠商也能夠利用IP更好地設(shè)計出適合不同場景的芯片產(chǎn)品。

Imagination作為全球汽車座艙和信息娛樂系統(tǒng)領(lǐng)域市占率最高的IP供應(yīng)商，有非常全面的汽車GPU IP產(chǎn)品供應(yīng)。去年，Imagination發(fā)布了全新一代的GPU IP產(chǎn)品DXS GPU，面向新一代的智能座艙。Imagination DXS GPU算力可從單核0.25 TFLOPS的配置，擴(kuò)展到1.5 TFLOPS的處理能力，這意味著該處理器的峰值性能比Imagination上一代汽車GPU IP提高了50%。另外，Imagination DXS GPU性能效率上比上一代汽車GPU IP提高了20%。

性能提升的同時，DXS GPU還引入了分布式功能安全的創(chuàng)新概念，在實現(xiàn) ASIL-B 功能安全之外，還無需付出功耗、性能、面積（PPA）提高的代價。

今年2月，Imagination推出了其最新的 GPU IP——Imagination DXTP，面向游戲和AI應(yīng)用，但不僅限于移動市場，作為通用圖像和AI加速器，DXTP GPU還已經(jīng)獲得在汽車領(lǐng)域的授權(quán)使用。

DXTP結(jié)合了DXS提供的計算性能和效率改進(jìn)、DXT引入的圖形性能和效率特性以及額外的微架構(gòu)調(diào)整，這些調(diào)整共同使得DXTP能源效率相較于DXT提高了多達(dá)20%，并使 DXTP 能夠處理更復(fù)雜的場景并延長其續(xù)航時間。

芯原作為國內(nèi)芯片IP領(lǐng)域的龍頭，也在GPU IP方面有所布局。2024年12月，芯原推出全新Vitality架構(gòu)的GPU IP系列，顯著提升了計算性能，并支持多核擴(kuò)展，以進(jìn)一步提升性能；集成了可配置的Tensor Core和一個32MB至64MB的L3緩存；可單核支持多達(dá)128路云游戲，滿足高并發(fā)和高畫質(zhì)的云端娛樂需求；同時支持DirectX 12以及多種AI加速庫。

據(jù)了解，Vitality架構(gòu)還支持在汽車系統(tǒng)和移動計算設(shè)備等領(lǐng)域的廣泛部署。

在玄鐵RISC-V生態(tài)大會上，我們了解到速顯微推出的顯示與交互 SoC中，采用了玄鐵CPU IP以及速顯微自研GPU IP的結(jié)合。比如GC9002 GPU SoC 中集成了速顯微自研的AHMI 3 Lite GPU核和玄鐵E902 RISC-V MCU核，可以支持從一寸到七寸液晶屏端側(cè)場景，分辨率可適配從最小的 100x100 到 1024x768 的 4:3 比例顯示器，涵蓋智能家居、家電控制屏、電動車、摩托車及汽車儀表等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。

智能座艙朝著多屏的方向發(fā)展，屏幕成為人機(jī)交互的核心，GPU在未來的智能座艙中將會展現(xiàn)出越來越重要的地位。而對于各種座艙SoC廠商來說，使用更高性能GPU IP的產(chǎn)品，也將會在市場上得到更多青睞。