電子發燒友網綜合報道,MaPU(Mathematical Processing Unit)即代數處理單元,是一種新型的計算架構,由思朗科技研發。它通過代數指令軟流水線來零延時動態重構與算法相適應的硬件架構,達到與ASIC(專用集成電路)基本相同的算法架構,實現整個算法的全局優化執行過程。MaPU集合了ASIC、FPGA、CPU的優勢,是一種可與ASIC的性能功耗比相媲美的“軟ASIC”。
MaPU可通過創新的架構設計和優化的指令集,能夠在保持高性能的同時大幅降低功耗。例如,以極光H1.0超算芯片為例,其內部集成32個HPP處理核,雙精度浮點處理能力達到4659GFLOPS@64,功耗僅為40W左右,性能功耗比達到116GFLOPs@64/W,為全球第一。這種高能效比使其在對功耗敏感的應用場景中具有明顯優勢,如移動設備、邊緣計算等。
同時,作為一種“軟ASIC”,MaPU可以根據不同的運算任務通過軟件動態調整硬件資源,實現靈活的配置和優化。這使其能夠適應多種算法和應用場景,而無需像ASIC那樣針對特定任務進行定制設計,大大降低了開發成本和時間,提高了芯片的通用性和可擴展性。
另外,MaPU的軟件可編程性,使得開發者可以在不改變硬件的情況下,通過軟件更新來實現新功能或優化性能,降低了因硬件更新帶來的高昂成本和風險。同時,其統一的編程模型和開發工具鏈,也簡化了開發流程,提高了開發效率。
加上MaPU架構是中國100%自主創新的芯片架構,思朗科技擁有超過240項核心發明專利。這確保了在核心技術上的自主可控,避免了因依賴國外技術而可能面臨的知識產權糾紛和供應鏈風險,對于保障國家信息安全和產業安全具有重要意義。
MaPU架構在儲能產品中的優勢
目前MaPU已成功應用于通信、智能汽車、儲能等多個領域。在通信領域,思朗科技的UCP系列芯片已進入5G小基站市場,為5G網絡的普及提供了有力支持;在智能汽車領域,MaPU可為自動駕駛計算平臺和AI芯片提供強大的算力支持;在儲能領域,MaPU有助于提升儲能產品的性能和智能化水平。
由于MaPU在邊緣計算場景下功耗降低40%,計算效率提升超3倍,可顯著優化儲能系統的能量管理。例如,在100MWh級鋰電池儲能項目中,MaPU的低功耗特性可減少散熱成本,同時高算力支撐實時監控與智能調度,提升系統整體能效比。
MaPU還支持BMS的實時算法優化,精準預測電池壽命、優化充放電策略,延長循環次數,一般會10%-15%。并且通過實時監測電池狀態,比如電壓、溫度,MaPU可快速響應異常,降低熱失控風險。
此外,該架構支持AI推理,可賦能儲能系統的負荷預測、能源調度算法優化,例如在電網削峰填谷場景中,通過AI動態調整充放電策略,提升儲能系統的經濟性。
思朗科技不斷加大對MaPU架構的研發投入,推動技術的迭代和創新。例如,其正在努力開發更高效的編程模型,并嘗試在MaPU上實現異構計算框架如OpenCL,以進一步提升開發效率和性能表現。
圍繞MaPU架構,逐漸形成了包括芯片設計、制造、軟件開發、系統集成等在內的完整產業生態。越來越多的企業和機構參與到MaPU相關產品的研發和應用中,共同推動MaPU技術的發展和市場推廣。加上通過寧德時代投資,MaPU技術正滲透至儲能系統、智能電網等領域,支撐寧德時代“電池+AI”戰略。
小結
MaPU架構憑借高效、靈活、自主可控的特性,成為儲能系統智能化升級的關鍵技術。其市場應用已從通信領域向能源管理延伸,未來隨著寧德時代等企業的戰略推動,有望在儲能、智能電網、工業AI等場景持續擴大份額,成為國產芯片在新能源領域的重要突破口。
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