國産GPU，這波勢頭有點猛。
首先，去年年底，芯城釋出了““風華1号””，作為高性能桌面級/伺服器圖形卡市場的參考。
摩爾線程在短短18個月内就量産了一款全功能的國産GPU。 而在這之前，摩爾已經釋出過兩款産品，分别是摩爾1号和摩爾2号，前者采用了英特爾的專用CPU,後者則使用的是英特爾的通用處理器。 壁仞科技也是在第一個通用GPU晶片成功點亮之後宣布的.
如此的速度和成就，甚至讓人驚歎不已：
這就是在古老的老黃城牆下過夜的節奏嗎？
首先要考慮的是産品本身、性能、價格以及購買時間。
這背後的行業突然火了起來，原因是：“這是怎麼發生的？” “這不叫專利嗎？”“這也是我們的優勢。”“專利是個好東西，但我們要有自己的核心競争力。”“你怎麼這麼笨？ “專利怎麼能免呢？”
在熱議中，“IP授權”一詞也浮出水面。
例如，在本輪讨論中被反複提及的晶片設計廠商Imagination就是其中之一。
據介紹，這波GPU頭部創企的新産品，與其諸多因素密不可分。 (.) 在這些企業中,"雲計算+大資料"或許是最熱門的話題之一。"雲計算"指的就是将計算機與網際網路相結合。而"大資料"則是指海量資訊資源的集合。 (.) (.) (.) (.)
中資晶片設計公司
Imagination Technologies轟動一時的ARM一樣，是一家總部設在英國的晶片設計公司，通過将晶片IP許可給其他制造商并授權費而賺錢。
當年，這家公司被稱為“蘋果禦用IP授權商”。
從第一代到i Phone7Plus，A系列晶片的圖形處理器部分都是建立在Imagination的Power VRIP核心設計之上的。
據統計，2010年全球共銷售超過2.15億塊含有Power VR技術的晶片。
在2012年的移動GPUIP授權市場中，Imagination占據了近50%的份額。
另外，據英國《金融時報》報道，英特爾和蘋果都曾擁有這家晶片設計公司的大量股份，以至于雙方陷入了一場拉鋸戰。
2016年，也有報道稱，蘋果與Imagination就收購事宜進行了“進階談判”。 消息一經傳出，立即引發了人們的熱議。蘋果和谷歌都表示，雙方将在2018年底完成交易，并且雙方還計劃于2019年初簽署協定。那麼，蘋果為什麼要選擇收購Imagining？ 但最終，收購案失敗了。
2017迎來了一個大的轉折點。
早在20174月，蘋果就宣布與Imagination“分手”，并緻力于自主研發GPU。
受此影響，Imagination的股價暴跌逾70%——據英國《金融時報》報道，當時，Imagination一半以上的收入來自蘋果。
Imagination公司的GPU業務已經在ARMMali遭受重創。
為了擴大Mali GPU的市場佔有率，ARM采取了"購買CPU，發送GPU"的戰略，如果你購買CPU核授權，你就可以獲得GPU核折扣打折。
據多家媒體報道，盡管Imagination在移動GPU技術上處于領先地位，但ARM的“買一送一”戰略已導緻許多手機晶片廠商轉變立場。
最終，由中資背景的私募基金提升了Imagination：由國新基金資助的峽谷大橋(Canyon Bridge)斥資5.5億英鎊(約合49億元人民币)收購了Imagination Technologies。
值得注意的是，Imagination口袋裡也有CPU晶片架構MIPS，但在與Canyon Bridge牽手的同時，将業務單獨出售。
雖然今天的移動GPU一号位已經被ARM搶購一空，但近年來，Imagination的勢頭越來越猛。
特别是，其在移動光追技術的投資目前已初見成效。
雖然官方沒有明确說明哪些國内國産晶片廠商Imagine Excore合作，但完美完美世界科技Perfect World)、騰訊遊戲(Tencent Games)和網易(Net Ease)等遊戲遊戲公司都已着手開發“移動移動GPU領域先進的光學光追架構Power VRPhoton。
蘋果還在20201月與Imagination續簽了一份新的多年期授權協定。
IP授權運作方式
話雖如此，像Imagination這樣的IP供應商在GPU的設計和開發中扮演什麼角色呢？
首先要說明的是，晶片領域所說的IP，就是Intellectual Property。
經過驗證的、可重用的內建電路設計子產品也被稱為IP核。
在早期的日子裡，晶片公司會對他們開發的電路進行子產品化的再利用，以實作某些功能，即“不要重複車輪”。
随着內建電路的規模越來越大，晶片功能的日益複雜，各種電子産品的市場節奏也在不斷加快。
晶片公司很難獨立設計所有的子產品，使用成熟的IP核是降低成本、縮短設計周期的一種必然選擇，也是行業慣例。
專門從事IP核授權的供應商也脫離了産業鍊。
在這一領域，最大的競争者是ARM，ARMCortex-A710和X2它們被用于移動晶片的CPU部分，如高通和United Ex，後者是以IP核形式獲得許可的微架構。
按照授權形式，IP核分為軟核、固核和硬核。
軟核是以Verilog/VHDL這樣的硬體描述語言描述的一個電路子產品。
固核是在軟核的基礎上完成門級電路網表的設計和驗證，送至Gate-level Netlist。
硬核進一步完成實體布局布線，包括仿真驗證，并提供設計階段的最後産品掩膜版圖。
從軟裝到硬裝，購買IP核需要做的工作越少，調整的空間就越小。
然而，即使IP核可以從第三方購買，一個完整的GPU的設計仍然不容易。
以英偉達最近釋出的Hopper為例。Hopper是一個功能齊全的全功能GPU架構，它包括一個單獨用于圖像渲染的流處理器、一個用于資料計算的張量機關，以及光栅化處理單元（ROPs）、光線追蹤單元等。
還有外設顯存、緩存、視訊解碼、電源管理、PCIe總線接口等.
△ Nvidia Hopper 架構
根據IBS的資料，在7nm制程下可以內建在單個晶片中的IP核的數量平均是178，并将增加到218個5nm。
要把這麼多的IP核內建在一起，以確定它們之間的高效協作，仍然是很困難的。
軟IP需要硬化，內建不同IP之間的接口，以及整體晶片布局設計、整體驗證和測試。 (.) 本文将對這些方面進行詳細介紹，并給出一個完整的解決方案。該方案已在實際中得到應用。實踐證明是可行有效的。它能很好地滿足系統要求。 (.) (.) (.) (.)
任何疏忽都可能導緻流片的失敗，需要重做，數億美元的流片費用和更多的前期投資。
在GPUIP核授權市場，ARM、Imagination和芯原微電子目前占據全球前3%的份額。
三者的風格和情況都不一樣。
ARM的Mali系列GPU是移動端的特色産品，已經被聯發科、三星和華為海思選中。 在今年的CES大展上，聯發科釋出了首款采用該技術的處理器——S3C2440；而三星則宣布将與海思合作研發一款支援英特爾核心的移動計算平台。 但海思未來尚不明朗，三星已經開始在AMD架構許可下開發自己的IP。
Imagination更多地集中在GPU上，Power VR在早期表現優于高通和ARM，但随着收入來源單一，想象力會受到大客戶蘋果損失的沉重打擊，他們希望打入桌面、車載電腦和高性能計算市場。
國内知名知識産權IP供應商Silicon也提供一站式晶片設計服務，并從Vivante獲得了GPU業務。 在全球範圍内，芯原微電子擁有強大的技術實力和豐富的産品經驗。 目前是國内排名第一、全球排名第七的晶片IP授權服務商。
?資料來源：2021年核心原創年報
國産GPU公司最近采取了艱難的第一步，使用IP授權進行多次開花、流片成功或批量生産。
IP授權模式不僅可以減少投資，加速回報，還可以快速積累經驗和人才隊伍。
經過積累，有可能像蘋果、三星那樣，走上架構授權+IP自研的道路。
事實上，即便是蘋果的自研IP也不是一帆風順的，在分拆三年後，該公司帶着Imagination重返工作崗位，據說還有專利原因。
IP核供應商已經建造了具有技術優勢和專利權的護城河，晶片設計公司必須支付更多的費用才能繞過這些護城河。
imaging Imagination GPU高通是領頭羊，而蘋果如果堅持自己的研究，就有可能繞過現有專利、提出新方法而跟不上産品更新的步伐。
最後，GPU的成功不僅在于硬體，還在于程式設計接口和軟體的支援。
除了強大的硬體硬體性能CUDA的計算CUDA計算平台生态是英英偉達等公司能夠主宰GPU市場的重要原因。
AMD的ROCm開放計算平台不可能在短期内動搖CUDA的主導地位.
國内的GPU創業公司，如摩爾線程和壁仞科技，還有很長的一段路要走。
國産GPU，為什麼是現在？
最後一批自主研發的國産晶片創業恰逢AI熱潮，主要集中在資料計算，即各種類型的DPU和NPU。
15年前，随着地平線、寒武紀、燧原等一批AI晶片獨角獸的誕生，BAT華為等大型企業紛紛跟進。
從20年下半年開始，包括圖形渲染在内的功能齊全的GPU成為資本市場的新話題。
壁仞科技、摩爾線程等多家已成立的融資公司、芯動科技公司、兆芯科技等多家已成立的晶片公司在此附近也宣布了獨立顯示卡項目。
這一時期的一些事件可能産生了影響。
首先需要說明的是，2020年，大陸将全面推進信創産業，包括晶片、伺服器國産替代和自主可控。
芯動科技““信創””被列為風華1号的主要應用方向之一，并與國産作業系統統信聯通達成生态合作，共同完成國産GPU和國産OS改造。
?芯動科技官網
此外，由于全球晶片短缺和挖礦，2020年以來，GPU本身的價格一路飙升。
以太坊GPU主要産地價格比上月上漲4.8倍，同比上漲1.8%； 随着市場對以太坊需求不斷增加，芯動科技也開始涉足這一領域。芯動科技是全球最大的IP硬體制造商和軟體開發商，擁有豐富的IP硬體開發經驗以及強大的軟硬體解決方案能力。 在此之前，芯動科技的業務之一是為開采比特币生産ASIC礦機。
?芯動科技官網
最後，元宇宙、數字人和AR/VR的爆發也将3D圖形計算需求推向了新的高度。
壁仞科技披露的應用方向主要集中在自動駕駛和元宇宙方面，摩爾線程也提出了“元計算”。
摩爾線程官方網站
正因為如此，2020年年中的初創項目或項目，不到兩年的時間裡，國産GPU量産快三開獎結果或流片化速度很快。
其中的芯動科技之一，風華1号，明确使用Imagination的IMGB系列的GPUIP，而其他幾個沒有提供細節。