国产GPU新突破！从数据中心到消费PC创新发展

芯动科技自去年底发布4K级智能渲染数据中心GPU“风华1号”之后，今年8月又震撼推出“风华2号”GPU。作为一款桌面GPU，“风华2号”不仅性能表现卓越，注重低功耗、强渲染，而且支持微软Win10 DirectX图形框架，在国产GPU中实属不可多得，将有机会真正作为桌面GPU走向消费PC和笔记本市场。
 

“风华2号”的创新特性

 
“风华2号”是一款集超低功耗、强渲染、4K高清三屏显示、4K视频解码及智能AI计算于一体的桌面和笔记本GPU，实现了多个自研技术的创新突破。通过发布会现场的基准测试跑分、办公软件、工程制图、GIS到游戏娱乐等多种GPU重度典型应用的现场实时演示，“风华2号”展示了领跑国产桌面、笔记本电脑和工控机赛道的性能优势。
 
具体来看，“风华2号”实测能效比领先，在统信4K桌面环境，风华2号运行在低功耗模式下，芯动工程师在发布会现场演示了金山WPS、视频网站、中望CAD、glmark等各种典型桌面渲染应用，操作流畅；即使同时开启多种应用的实测，工作功耗仅在4瓦左右，其能效比远优于市场同等算力产品。低功耗使得系统可靠性大大增加，可以支持无风扇设计，支持笔记本和MXM一体机。

芯动科技CEO敖海展示了采用“风华2号”GPU芯片的无风扇板卡（3-5W工作功耗下）

 
 
其次，“风华2号”渲染能力突出，像素填充率48GPixel/秒，FP32浮点算力1.5TFLOPS，基准跑分成绩领先。工程师现场展示了在麒麟操作系统下风华2号GLmark2基准测试实测评分超过6500。通过Unigine Heaven重度基准测试，充分展现了OpenGL4.3的水平，并在演示过程中突出了曲面细分（Tessellation）的渲染效果，形象立体生动。

风华2号在Unigine Heaven下的OpenGL4.3水平

 
 
同时，“风华2号”还支持4K级三屏高清显示，无论是办公上网视频，还是多媒体娱乐以及苍穹GIS应用上均有上佳表现，现场工程师还即兴试玩了Linux下最新的重量级赛车游戏，画面流畅逼真，渲染能力游刃有余，必将成为游戏玩家和极客们的福音。
 

风华2号支持三屏高清显示（演示场景为CAD制图、高清视频、曼哈顿）

 “风华2号”还实现了多平台兼容，“风华2号”与统信和麒麟等操作系统完成互认证, 并全面支持飞腾、龙芯、申威、海光、兆芯、鲲鹏等主流国产CPU平台。
 
令人惊喜的是，“风华2号”已经流畅支持微软Win10 DirectX图形框架，工程师现场演示了Win10操作系统下的QQ通讯、办公上网和娱乐游戏等各种应用，完美实现了多种复杂场景的流畅渲染和曲面细分的细节呈现，3D渲染性能完全能够满足日常工作娱乐所需，具备强大的一站式适用性。芯动科技DirectX首席软件架构师章涛指出, “Windows DirectX 11严格要求支持包括曲面细分在内的各种高级渲染技术，开发难度极大。至今，全球只有少数几家公司的GPU能支持Windows DirectX 11。 ”
 
现场还演示了“风华2号”显卡的AI计算能力，支持科学/边缘计算，AI性能超过12.5TOPS，支持人脸识别、目标识别、语义分割、图像超分辨率等多种场景实时应用，超过传统低功耗桌面显卡的AI计算水平。
 

芯动自研GPU的实力

高技术自研技术的持续演进是GPU迭代能力和核心竞争的关键，要拿出一款对标行业先进水平的图形GPU，且流畅兼容各种应用，仅靠买一款GPU IP是不可能有什么建树的。芯动十六年时间打造的一站式IP和全套体系架构定制服务优势，为风华GPU迅速迭代提供了创新能力。
 
实际上，“风华2号”GPU自研率非常突出，诸如PCIe3.0、LPDDR5/4、HDMI2.0/DP/eDP1.4/VGA、中国专利的物理不可克隆PUF安全技术，都是芯动长期对外授权的自研优势技术。尤其是自研的全球首款速度最高LPDDR5X显存技术，在桌面级低功耗水平下达到10Gbps带宽新高，助力“风华2号”显卡性能突破，并且向下兼容LPDDR5/4，支持国产长鑫的显存颗粒。另外，芯动GPU内核在获得架构授权后持续自主优化，正因为团队拥有强大的IP自研能力，所以才具备全栈底层核心技术的创新能力，从而实现了青出于蓝而胜于蓝的领先超越。也是由于芯动接口技术的优势，其产品的普适性非常强，板卡支持长鑫、长存等内存、显存、电源管理芯片，成为从IP到板卡的国产化自研率突出的显卡产品。
 
芯动科技首席GPU科学家杨喜乐博士表示，针对办公桌面、车载智能座舱、云游戏、云计算等市场，芯动将持续设计演进先进的GPU架构，实现顶尖的渲染性能，同时兼顾低功耗、高度扩展性设计，满足客户的不同需求。未来风华GPU也会支持光线追踪等最先进的图形处理生态，进一步支持Direct X12、OpenGL4.6、Vulkan等框架。不仅如此，未来芯动还会开发高性能GPGPU，以满足AI训练推理、图像处理、通用计算、科学及工程计算等广泛应用领域。

保持GPU的创新发展

会后，芯动科技副总裁毛鸣明和芯动科技GPU项目总监何颖接受媒体采访时，分享了关于芯动GPU市场定位和未来发展等话题。
 

芯动科技副总裁毛鸣明（右）和芯动科技GPU项目总监何颖（左）

 
据介绍，“风华2号”并不是风华1号的延续，前者主打高性能计算，后者主打桌面应用，是两个产品路线，芯动将保持一年发布两款产品的迭代进度。
 
何颖表示，“风华2号”打造了一款入门级显卡，在国产化的推动下支持国产操作系统是第一个阶段的适配重点，通过适配认证后将推出全国产的机型。而“风华2号”也首次支持Win10 DirectX图形框架，相信很快软件驱动方面将持续优化进入量产阶段。
 
芯动也将GPGPU产品提上了规划，不过何颖表示芯动不会盲目推出产品与现有厂商竞争，而是找准市场定位，根据客户需求定制GPU，例如响应互联网大厂的需求进行架构设计以及定制产品。
 
毛鸣明也表示，高性能计算是芯动的重大战略布局，构建的产品和服务体系包括计算、存储、连接等。显然，芯动有能力打造大算力数据中心的整体解决方案，相信未来大家也会看到相关产品发布。另外，目前“风华3号”已基本完成研发，将为国内用户提供超大算力、光追等更高性能，GPGPU和座舱产品也正与客户定义中，未来更多定制计算产品线将接踵而至。