在當今這個AI引領的未來汽車行業中，GPU已躍居為核心動力源泉，不僅為自動駕駛技術提供強大的實時數據處理與深度學習模型加速能力，確保車輛能迅速適應復雜多變的道路環境，還在智能座艙中扮演關鍵角色，通過高精度的圖形渲染與沉浸式娛樂體驗，重塑了駕駛與乘車的全新感官享受。同時，GPU在新能源汽車中的能源管理優化方面亦展現出重要價值。

這一技術趨勢不僅反映了汽車行業對高性能計算需求的激增，也預示著GPU將持續驅動汽車行業向更加智能化、安全化、可持續化的方向邁進。

GPU與AI融合，構建新汽車時代

“Imagination正積極推動汽車行業的技術革新，特別是在車載娛樂信息系統（IVI）和高級駕駛輔助系統（ADAS）領域。隨著汽車市場的快速變化和電氣化趨勢的日益明顯，Imagination看到了車載技術需求的顯著增長。”談到汽車領域的發展，Imagination車載GPU產品線的產品管理總監章政這樣介紹道。

Imagination是一家總部位于英國的科技公司，專注于創造高性能的半導體知識產權（IP）。Imagination在圖形處理單元（GPU）技術領域享譽盛名，其PowerVR系列GPU廣泛應用于多種電子設備中，包括智能手機、平板電腦、汽車娛樂系統以及嵌入式系統等。

Imagination在自動駕駛和HMI領域有著深厚的歷史積累，持續的技術投入和對汽車架構變革的洞察，使其在車載行業中占據了領先地位，與全球多家車廠、設計公司和汽車供應商合作，推動新產品的研發。

隨著用戶對車輛更新需求的增長，傳統的分布式ECU架構正逐漸向基于中央計算的架構轉變，以支持OTA升級和提高用戶體驗。Imagination通過其創新的技術和解決方案，幫助汽車制造商在電氣化和智能化的趨勢中保持競爭力，并為消費者提供更安全、更互聯的駕駛體驗。

在功能安全方面，Imagination也認識到了隨著自動駕駛技術的普及，功能安全成為汽車設計中的關鍵考慮因素。其GPU產品已廣泛應用于車載系統中，出貨量達到130億顆，成為車載座艙和infotainment領域的全球領先的IP提供商。可以看到，Imagination正通過其在車載行業的專業知識和經驗，推動汽車行業向更智能、更安全的未來發展。

DXS GPU問世，推動車載智能化

今天的主角，則是Imagination最新的汽車圖形處理器（GPU）IP產品——DXS GPU，專為車載智能與交互領域量身定制。DXS GPU是一款高度可擴展且設計靈活的IP解決方案，專為滿足駕駛艙復雜多變的圖形渲染需求、提升信息娛樂系統的用戶體驗，并助力高級駕駛輔助系統（ADAS）實現高效計算而精心打造。它完美匹配汽車中央計算的需求，提供高于CPU的計算性能和優于NPU的編程靈活性。

DXS GPU在安全性方面實現了重大突破，引入了多項前沿的分布式安全技術創新。這些創新不僅確保了系統在處理關鍵任務時的穩健性，還顯著降低了在Imagination處理器上實現ASIL-B級別功能安全標準的額外成本和復雜性，能夠為汽車制造商和供應商提供更加經濟高效、易于集成的安全解決方案。

談到Imagination的GPU架構為何受到汽車領域的青睞，章政表示：對于汽車領域而言，Imagination的GPU架構可同時滿足座艙顯示和自動駕駛計算的需求。PowerVR GPU原生支持多達8個虛擬機，能夠高效處理車內所有任務，包括高效率的3D渲染和高性能的ADAS算法計算。此外，Imagination與合作伙伴長期投入于功能安全，推出了針對汽車需求的XS產品線，不斷提高功能安全效率和等級，遵循嚴格的V字型研發流程，確保產品質量。

新一代GPU性能提升明顯

在性能提升方面，DXS GPU引入了新的SPU單元，提升了硬件性能，峰值性能比上一代提高了50%。它采用了5納米工藝節點，支持多核配置，最高可達1.5 GHz的主頻。

DXS GPU提供了強大的AI計算能力，基于1GHz主頻，DXS GPU用于FP16半精度浮點計算時，可提供12 TFLOPS的性能；對于int 8精度，則可提供24 TOPS的性能。如果芯片設計公司的后端能力夠強的話，DXS可以將主頻提升至1.2G甚至1.5G，其性能可以進一步提升，并可適應不同的應用需求。

DXS GPU在軟件和AI優化方面也表現出色。它在SPU方面進行了優化，引入了2D雙速紋理處理等新功能，提高了渲染效率。支持可變分辨率渲染和ASTC HDR，提升了游戲性能和視覺效果。

Imagination的GPU生態系統成熟，支持OpenCL、Vulkan和one API等開放標準，有助于降低研發成本并加速產品上市。DXS GPU的推出，不僅展示了Imagination在GPU技術領域的創新能力，也為汽車行業的智能化和數字化轉型提供了強有力的支持。

發布全新計算庫和人工智能工具包, 從軟件層面提高GPU利用率

發布會上，與DXS GPU IP同時發布的還有一套新的計算庫。在軟件層面，為了解決GPU人才相對匱乏的問題，并充分利用DXS GPU的強大性能，Imagination采取了一系列創新措施，開發并優化了包括幾何庫、BLAS庫（imgBLAS）、專門的CNN庫（imgNN）以及針對車載工作如雷達數據處理的FFT庫（imgFFT）在內的底層庫，確保這些庫在DXS GPU上實現最高效率。這些庫不僅提升了硬件利用率，還降低了開發門檻，使得開發者能更輕松地集成和部署。

對于習慣使用不同架構、平臺或開源框架的開發者，Imagination還提供了開放API接口，并對這些接口進行了深度調優，確保與DXS GPU的無縫兼容。同時，作為oneAPI基金會的成員，Imagination積極貢獻專業知識，推動標準發展，降低軟件在不同架構間遷移的成本。此外，Imagination還推出了PVRtune工具，幫助開發者精準分析性能瓶頸，無論是存儲、計算還是kernel配置，都能找到最優解。

在AI性能提升方面，除了硬件層面的50%性能增長外，軟件層面的貢獻尤為顯著。Imagination的計算庫通過優化帶寬使用、片上內存管理和減少數據遷移，實現了2到4倍的性能提升。雙速率FP16技術的采用更是帶來了兩倍的性能飛躍。綜合軟硬件的協同優化，DXS GPU在典型AI工作負載上實現了近十倍的性能提升。

應用層面，DXS GPU已能高效支持計算機視覺、ADAS數據處理等關鍵應用。Imagination與OEM、ODM及領先供應商緊密合作，共同推動這些應用在實際場景中的高效運行。通過嚴格遵循oneAPI標準，確保DXS GPU能夠輕松融入各類生態系統，為開發者提供靈活多樣的解決方案。

可以看到，DXS GPU憑借其多樣化的配置選擇，以及配套的軟件支持，能夠滿足從低成本HMI應用到高級ADAS需求的廣泛市場需求。其強大的可編程性和算力支持，使得新算法和功能的快速部署成為可能，進一步增強了產品的可持續性和競爭力。

總之，Imagination通過軟硬件的深度融合與創新，成功打造了DXS這一車載功能安全GPU，為汽車企業未來智能化發展打下了堅實基礎。