国产桌面级GPU芯片“风华2号”惊艳亮相，超低功耗支持无风扇设计

2022-08-09 14:00:19 来源: 半导体行业观察

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8月3日，芯动科技“ 风华2号 ”GPU新品发布会暨前沿技术应用研讨会，在武汉光谷皇冠假日酒店隆重举办。正如去年底“ 风华1号 ”发布会上宣布的，高性能国产桌面级GPU芯片“风华2号”如期而至，通过基准测试跑分、办公软件、工程制图、GIS到游戏娱乐等多种重度典型应用的现场实时演示，向业界全方位揭开了这款集超高能效比、众多创新技术于一身的桌面级GPU芯片的神秘面纱，性能领跑国产桌面、笔记本电脑和工控机赛道，效果震撼全场。

▲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）

揭秘“风华2号”

实现多个创新突破

在新品发布环节，芯动科技总裁敖海表示，让风华GPU走进千家万户，赋能未来多彩生活，改变国产GPU商用无芯的历史，是芯动GPU团队的使命担当。使命必达，是芯动人的一贯作风。“ 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。

▲ 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）

首先，“ 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。这样低功耗的独立显卡GPU，在全球市场都是罕见的，低散热要求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。

▲ 风华2号在 Unigine Heaven下的OpenGL4.3水平

另外，“ 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的能力，并在演示过程中突出了曲面细分（Tessellation）的渲染效果，形象立体。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号演示Linux下重度赛车游戏

“ 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，现场演示了其在飞腾D2000+统信系统上进行苍穹GIS空间地图实时渲染，画面栩栩如生，令人身临其境。更让人惊喜的是，“ 风华2号 ”已经流畅支持微软Win10 DirectX图形框架，芯动科技DirectX首席软件架构师章涛表示, “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支持了Windows DirectX 11。 ”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。

▲ “风华2号”在Windows10系统上的渲染展示

问渠哪得清如许，为有源头活水来。“ 风华2号 ”的性能优势绝不是凭空而来，凝聚着芯动科技16年来匠心打磨的众多全球顶尖高性能计算IP，正如风华一号采用了全球首款GDDR6/6X Combo高性能IP，使得其显存带宽领先，“风华2号”再现芯动黑科技，自研了全球首款速度最高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。 “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，芯动GPU内核在获得架构授权后持续自主优化，也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，产品性能优越，实现了里程碑式的突破。另外，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。

▲ 左上：风华2号能流畅支持曼哈顿重度渲染

▲ 右上：风华2号的强大AI边缘计算能力

▲左下：风华2 号在 Win10系统的重度场景渲染

▲右下：风华2 号流畅支持苍穹GIS空间地图

“ 风华2号 ”在各种标准测试和演示中可媲美国际主流显卡的综合表现，引起现场观众的阵阵惊叹。不少业内人士亲自去演示室操作“ 风华 2 号 ”桌面系统，确认得到了满意的体验！一位终端客户赞许地说道，“一款国产显卡，做到低功耗低成本的同时又保证了产品的高性能，还能支持无风扇设计，不但Linux和安卓操作系统重度渲染感觉丝滑，支持Windows10也很流畅，出人意料，一看就花了不少功夫。‘风华2号’表现着实惊艳，实属不易！这也说明国产GPU正在进入一个从可用到好用的阶段，未来国产GPU普通用户的显卡体验也将更上一层楼。”

风华系列GPU签约

批量应用跨越里程碑

发布会现场，“ 风华2号 ”的惊艳表现，引得一众上下游合作伙伴啧啧称赞，气氛火爆反响热烈，不少客户当场表达了合作和购买意向。会上，中能建投、高澜股份（300499）、统信软件、麒麟软件、泽塔云、优刻得（688158）等上下游合作伙伴与芯动科技现场签约，就风华系列GPU在桌面、数据中心和云计算等领域达成长期深度战略合作，共同致力于国产GPU的软硬件创新和产品商用落地，现场签约合作规模达到5个亿。

一位合作伙伴表示，“芯动科技属于闷声干大事的企业，每次发布产品都不是为了融资而作秀，一出手就是突破性的重量级产品，真正直奔商用主题。之前的‘ 风华 1号 ’就让我们看到了其在5G数据中心云场景下的广阔前景，如今的‘ 风华2号 ’更是不负所望，桌面多操作系统下的渲染流畅、边缘计算和能效比都不输国际同类竞品，团队充满创新活力，让合作伙伴信心满满。大家选择芯动、选择风华产品绝不仅仅是国产情怀驱动。”

十六年集大成

风华GPU永攀高峰

罗马不是一日建成的，国产GPU的机会之门也绝非一蹴而就。“风华2号”的成功开发凝结了芯动团队16年如一日的长期深耕和匠心打磨。芯动科技副总裁毛鸣明介绍，“16年来芯动科技低调务实，敢为人先，攻关克难，团队十年坐得板凳冷，拥有行业创纪录的200多次先进工艺流片，公司在GPU重大开发投入的情况下，还始终保持盈利，并不需要靠任何融资来维持，我们做GPU可以说没有花投资人一分钱，因为全球知名公司逾60亿颗先进SOC芯片背后，都有用到芯动技术，我们的收益可以支持我们健康有机地发展。芯动是一个靠自身硬科技创造核心价值的企业。芯动以前是幕后英雄，在to B的圈子非常有名，为各大半导体代工厂和上下游客户提供赋能。以需求驱动，结合多年积累优势，芯动通过定制化量产在全球化市场中开辟山林，硕果累累。2021年芯动发布的数据中心服务器GPU‘ 风华1号 ’，在云应用和数据中心领域首次实现多用户1080P和多路硬件虚拟化、各种高清编解码/转码功能。近半年来，芯动人继续创新，乘胜追击，完成了全套内核底层技术优化和生态适配，不负众望推出低功耗版本的桌面级产品。”

▲GPU展示区人气爆满

已进入产业化的“ 风华1号 ”，在现场演示了其同时多路1080P云游戏场景下流畅操作王者荣耀，很多年轻观众惊叹连连，（联通）小沃科技负责人表示，“国内云游戏的布局一直完全依赖国际主流显卡，在高性价比和定制化上总有欠缺，看到这样一款能够支持多路虚拟化的国产GPU，确实十分震撼，不虚此行！”

▲风华1号可同时支持16路1080P云游戏

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，芯动科技GPU项目总监何颖表示，“现代GPU的涉及面广、开发应用方面有很多技术壁垒。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，靠买一款GPU IP是不会有什么建树的。芯动一站式IP和全套体系架构定制服务为风华GPU迅速迭代提供了创新动力：打破内存墙，全球最强GDDR6/6X Combo IP、HBM3/2e IP、LPDDR5/5X/DDR5 IP等高速存储解决方案；32/56G SerDes（PCIe6/5/4）高速通信接口，UCIe Chiplet互连解决方案，以及GPU内核的自主演进等。所以，和苹果公司一样，芯动在最初架构授权的基础上不断优化GPU内核，现已完整独立掌握了GPU内核演进架构图，有了自己的GPU架构把控，并且有能力做到未来三年每年发布两款GPU。比如‘ 风华2号 ’能够支持到DX11/OpenGL4.2以上API，这些都是原来的GPU架构所不具备的。”

从事全球顶尖GPU公司领导架构开发超过25年，持3D图形学核心领域国际专利125项的芯动科技首席GPU科学家杨喜乐博士分享道，“芯动在继2021年第一款GPU‘ 风华1号 ’发布，迅速推出了具有独立技术特色的低功耗高性能全新GPU‘ 风华2号 ’，源于我们有非常优秀的技术团队，从GPU架构研发团队到GPU硬件软件开发团队、高端DDR和总线设计和经验丰富的后端团队等，我们在一起齐心协力攻关克难，进步很快。做GPU是一个非常复杂的事情，但芯动团队从来不畏难，针对办公桌面、车载智能座舱、云游戏、云计算等市场，持续推出GPU新产品，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。未来几款风华GPU，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。芯动在GPU领域拥有一流资深的专家队伍，我们有信心有能力接受一切挑战，有信心对标国际顶尖水平，开拓国产GPU的新未来。”

数字浪潮下

国产GPU如何共赢

随着5G新基建、医疗影像、智能制造、自动驾驶、智能座舱、算力泛云化、智能终端国产化等需求暴增，GPU应用不断延展，中国GPU市场规模和增长潜力巨大，目前已经接近500亿元。对此，参与圆桌论坛的专家们表示，“数字经济越发展，应用端对GPU的性能要求越高。性能不匹配、适用性差、功能不完善、系统生态不成熟，显然是国内产品竞争市场时的痛点，也是终端企业、用户不敢用、不愿用国产GPU的原因。但风华系列GPU敢于直击痛点，率先打破紧箍咒，以精准定制、持续迭代的领先产品，发挥功能定制化和响应及时性、产品通用性优势，站上浪潮之巅。”就如何共建新生态和推动国产化GPU进程，圆桌论坛专家们一致认为，行业上下游伙伴、学术机构、科研院所等需要通力合作、共建生态才能实现长期共赢。而国产GPU从能用到好用是一个漫长的过程，需要时间推广、布局、优化、提升，更需要用户的支持、包容与纠错。

▲现场气氛热烈，高朋满座

面对大家对风华系列GPU的高期待，芯动科技总裁敖海先生表示，“芯动的使命是让风华GPU走进千家万户，赋能智慧生活。‘风华2号’是芯动赋能桌面生态链的开始，将拉开风华系列GPU走向大众市场的序幕。先进工艺的强悍迭代能力和团队攻坚克难是芯动的固有优势，我们靠自有IP以及全球代工厂合作伙伴的支持，不断演进先进技术，确保性能持续领先、供应链安全和优势性价比，满足用户的定制需求。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酷炫性能；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。依靠研发，立足市场，放眼全球，赋能国产GPU产业链我们志在必得！”

*有关风华GPU的更多资讯，请访问https://www.innosilicon.cn/或垂询18502769661；客户的成功就是我们的成功，芯动将竭诚为您服务。

关于芯动科技

芯动科技（Innosilicon）是中国一站式IP和GPU领军企业，在计算、存储和连接等三大领域具备核心竞争力。公司成立16年来，经过数百次先进工艺流片打磨，已授权和定制量产逾60亿颗高端SoC芯片，与全球各大主流代工厂（台积电/三星/格罗方德/中芯国际/联华电子/英特尔/华力等）签约合作，是全球两大5纳米工艺线认证的官方技术合作伙伴。“让风华GPU走进千家万户、赋能智慧生活”是芯动的使命和动力，风华系列通过不断升级GPU内核，打造体验流畅的高性能GPU处理器，是目前国内支持框架多、延展性和可靠性强的高性能GPU产品系列。风华系列采用了全套自主高端IP，如GDDR6/6X显存技术、HDMI2.1/DP/eDP/VGA高清接口技术，以及物理不可克隆PUF安全技术，在图形渲染和智能计算领域具备强可靠性、安全性和能效比。风华GPU支持OpenGL、Vulkan、DirectX各种软件图形框架，兼容多种国内外CPU以及Linux、安卓、Windows主流操作系统。

今天是《半导体行业观察》为您分享的第3125内容，欢迎关注。

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