“渲染未來”！GPU架構(gòu)“天狼星”橫空出生

6月15日，國產(chǎn)自主GPU架構(gòu)“天狼星”鑒定及發(fā)布會(huì)在北京舉辦。出席本次活動(dòng)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)有國際信息顯示學(xué)會(huì)中國總裁fellow、俄羅斯工程院外籍院士、國際信息顯示學(xué)會(huì)北京分會(huì)理事長嚴(yán)群博士；上海市集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長郭奕武；原國家能源局電力可靠性和質(zhì)監(jiān)中心副主任胡紅升；中央和國家機(jī)關(guān)采購協(xié)會(huì)副秘書長金祎；國家開發(fā)投資集團(tuán)國投委執(zhí)行總監(jiān)梁敬東；杭州市上城區(qū)國有資本運(yùn)營集團(tuán)有限公司總經(jīng)理陳轟；湖州市南太湖新區(qū)招商服務(wù)中心章佳輝；OPPO投資部陸宇仟珊；量子創(chuàng)新（北京）信息技術(shù)有限公司創(chuàng)始人程全富，副總裁郭松；北京銳馬視訊科技有限公司副總裁徐言茂，副總裁肖志剛；北京德風(fēng)新征程科技股份有限公司副總裁王妙維。

一直以來，性能先進(jìn)性、計(jì)算生態(tài)壁壘是決定GPU競爭力的兩大核心要素，其中性能先進(jìn)性離不開GPU架構(gòu)的持續(xù)創(chuàng)新。

作為國內(nèi)領(lǐng)先的GPU企業(yè)，中天恒星十年磨一劍，研發(fā)出了“天狼星”GPU架構(gòu)，此次發(fā)布的天狼星的主要有三個(gè)技術(shù)優(yōu)勢：第一、面向億級(jí)訂單市場，以獨(dú)立顯卡GPU芯片主流產(chǎn)品為突破口，瞄準(zhǔn)需求廣闊、增長強(qiáng)勁的億級(jí)剛需市場，突出性價(jià)比優(yōu)勢；第二、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以清華大學(xué)超過10年研究基礎(chǔ)為依托的自研核心架構(gòu)，確保產(chǎn)品迭代自主可控。以基礎(chǔ)理論研究為基礎(chǔ)，從數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)開始，從架構(gòu)設(shè)計(jì)、算法模型、原理驗(yàn)證、硬件實(shí)現(xiàn)、驅(qū)動(dòng)開發(fā)等環(huán)節(jié)全部正向設(shè)計(jì)。核心架構(gòu)完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已申請專利和著作權(quán)數(shù)百項(xiàng)，數(shù)十項(xiàng)已獲授權(quán)；相關(guān)研究成果發(fā)表于ISCA、Micro、IEEE TPDS、IEEE TCAD等頂級(jí)會(huì)議和期刊；第三、完備的交付能力，上下游產(chǎn)業(yè)鏈準(zhǔn)備充分，確保產(chǎn)品量產(chǎn)自主可控；芯片設(shè)計(jì)完成全面驗(yàn)證，確保流片成功；軟硬件接口符合國際標(biāo)準(zhǔn)，確保芯片裝機(jī)即可使用，包括操作系統(tǒng)認(rèn)證：Windows WHQL；API認(rèn)證：Open GL Conformance Test；外圍接口認(rèn)證：HDMI DP CTS；專業(yè)測試認(rèn)證：PHY layer和LIINK layer；質(zhì)量體系認(rèn)證：顯卡3C認(rèn)證（中國）、 日本VCCI 、歐盟CE、 美國FCC。

天狼星架構(gòu)的問世，打破了國外對(duì)GPU架構(gòu)的長期壟斷。

“天狼星”GPU架構(gòu)亮相，該架構(gòu)有幾大亮點(diǎn)：一是具有3D圖形引擎+2D圖形加速+視頻引擎。二是自主可控/靈活優(yōu)化的指令集和VLIW/SIMD機(jī)器指令集(ICCD’13)；其中，自主可控/靈活優(yōu)化的指令集，保證GPU芯片迭代的軟件兼容。三是SIMT計(jì)算框架，充分利用圖形應(yīng)用的數(shù)據(jù)并行性( DATE’12.ICCD'13,TVLSI15)。四是支持物理真實(shí)渲染(ACMComputingSurvey’14，SIGGRAPHASIA'14.15)。五是Shader Core(Graphics ProcessingCluster)，包括SIMT獨(dú)立指令執(zhí)行單元、以32位浮點(diǎn)ALU為基礎(chǔ)的統(tǒng)一圖形架構(gòu)(ICCD13)以及集成寄存器堆、紋理/數(shù)據(jù)緩存。六是延遲聚集式全局線程調(diào)度技術(shù)(ISCA20、TPDS21、TCAD'21)。七是具有良好性能伸縮性的片上互聯(lián)架構(gòu)(MICRO'20、TPDS’21)。

“天狼星”GPU架構(gòu)并非一蹴而就，而是長期耕耘的結(jié)果。2019年，第一代“天狼星”架構(gòu)芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證完成。2021年，第一代“天狼星”架構(gòu)GPU誕生；2022年，定義第二代GPU架構(gòu)“大角星”；2023年，第一代“天狼星”架構(gòu)GPU實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

GPU架構(gòu)取名為“天狼星”有著獨(dú)特的寓意，中天恒星創(chuàng)始人黃永博士告訴記者：“我們的架構(gòu)全部是以恒星來命名的。Stellar是恒星、星宿的意思，引申出來有“超一流”、“卓越”的含義。第二代架構(gòu)命名為大角星；大角星是第二亮的恒星。只是因?yàn)榫嚯x地球更遠(yuǎn)，所以看起來沒有天狼星亮；實(shí)際上，大角星比天狼星更亮，其亮度是太陽的110倍。”

據(jù)悉，2024年，中天恒星會(huì)繼續(xù)優(yōu)化基于“天狼星”架構(gòu)的GPU。2025年，將量產(chǎn)第二代GPU架構(gòu)“大角星”。

中天恒星依托團(tuán)隊(duì)多年研究成果，從數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)開始，架構(gòu)設(shè)計(jì)、算法模型、原理驗(yàn)證、硬件實(shí)現(xiàn)和驅(qū)動(dòng)開發(fā)等環(huán)節(jié)全部正向設(shè)計(jì)，核心IP完全自主可控，擁有圖形GPU完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)。中天恒星提供GPU芯片、板卡和系統(tǒng)解決方案，瞄準(zhǔn)PC標(biāo)準(zhǔn)市場，包括臺(tái)式機(jī)、一體機(jī)、筆記本電腦和部分服務(wù)器，拓展大屏電視、數(shù)據(jù)中心、云渲染和車載智能系統(tǒng)等市場。