Imagination重返CPU市场：发布四款RISC-V CPU，两款已上市

塞巴斯蒂安

摘要：当地时间2021年12月6日，英国芯片IP设计厂商Imagination Technologies（以下简称“Imagination”）宣布推出Catapult系列RISC-V中央处理器（CPU）产品系列，旨在满足下一代异构计算的需求。这也是Imagination重返CPU市场的首款产品。

当地时间2021年12月6日，英国芯片IP设计厂商ImaginationTechnologies（以下简称“Imagination”）宣布推出Catapult系列RISC-V中央处理器（CPU）产品系列，旨在满足下一代异构计算的需求。这也是Imagination重返CPU市场的首款产品。
在2017年9月，Imagination被具有中国背景的私募基金Canyon Bridge以5.5亿英镑收购之前，Imagination除了拥有自己的GPU IP之外，还拥有自己的CPU IP。

早在2012年底时，Imagination与CEVA竞购MIPS，最终是花了1亿美元才成功收购了MIPS。当时，MIPS年营收约6000万美元，不过一直处于亏损之中。

当时为了使得Canyon Bridge对Imagination的收购能够顺利获得美国的通过，作为交易的一部分，Imagination将旗下的位于美国的MIPS嵌入式处理器业务以6500万美元卖给了Tallwood MIPS。Tallwood MIPS则由美国加州投资公司Tallwood Venture Capital间接拥有。

此后，在2018年，人工智能芯片初创企业Wave Computing，正式收购了MIPS。但是随着RISC-V架构CPU生态的快速崛起，很快在2021年3月，Wave Computing对外宣布，今后将不再设计MIPS 处理器，该公司将开始转向基于RISC-V机构的处理器芯片，彻底改变原有的业务模式。

今年8月底，在公布了不错的2021 年上半年的财务业绩的同时，Imagination因也宣布了扩大其影响力和加倍市场成功的下一步措施：开发和推出 RISC-V CPU 系列，这将满足独立CPU 市场以及异构计算领域。

Imagination当时表示，公司以基于 RISC-V 开放 ISA 的设计重新进入 CPU 市场。Imagination 在 CPU 方面的传统使其能够为离散 CPU 市场提供创新和受专利保护的技术，并满足对结合 GPU、CPU 和 AI 处理器的异构解决方案的需求。这一战略将促进进一步增长。

没想到，在正式对外公布将推出RISC-V CPU仅三个多月之后，Imagination就推出了全新的基于RISC-V架构的Catapult系列CPU。

据介绍，Catapult系列CPU有四款不同的CPU产品，分别是：动态微控制器、实时嵌入式CPU、高性能应用处理器CPU、和支持汽车功能安全的CPU。

该系列的第一款CPU产品是微控制器，Imagination的客户已经将其应用于其系统级芯片（SoC）中的高性能汽车图形处理器（GPU）上并已经出货；实时嵌入式CPU现已上市；高性能应用处理器CPU和汽车CPU也将于2022年开始陆续上市。

一、高度可配置的设计

Imagination表示，Catapult CPU是专为5G调制解调器、存储、先进驾驶辅助系统（ADAS）/自动驾驶车辆、数据中心和高性能计算等应用市场而打造。该系列CPU均采用多线程架构，有32位和64位两种版本，并且提供了大量的可选项，客户可以根据每种应用的需求去进行配置。它们可以扩展到每个集群中有8个非对称相干内核，以增强SoC的多功能性，并可选择添加自定义加速器。

Imagination创新主管Tim Mamtora表示：“随着云端、边缘和设备中对计算能力的需求不断增长，在面积和功耗严格受限的情况下，大量数据的处理面临着前所未有的挑战。在用加速器来处理日益多样化的工作负载时，异构计算架构是提供高性能、高灵活性和高弹性计算的关键。我们全新的CPU内核为市场提供了一系列基于RISC-V的、出色的解决方案，使我们能够更好地满足这些需求。此外，这些CPU也能够增强我们世界一流的GPU、神经网络加速器和以太网产品的功能。”

得到RISC-V生态系统支持的、可信赖的和安全的CPU产品

由于CatapultCPU系列的设计符合RISC-V ISA，因此它们将得到RISC-V生态系统的全面支持，其中的软件和工具不仅已经非常多元化而且还在不断地增加。

作为Imagination异构计算解决方案的一部分，CatapultCPU为使用Imagination IP的SoC提供了全面的硬件、软件和调试支持，增强了其行业领先的GPU、人工智能（AI）和EPP内核的功能。随着早期性能评价模型的出现，SoC制造商能够根据他们的应用需求构建模型，并选择合适的计算单元。所有这些做法都可支持生产商去释放系统资源，并提高其设计的性能和能效。

Catapult系列中的汽车CPU根据ISO 26262车规标准开发，可为客户去达到每个汽车安全完整性等级（Automotive Safety Integrity Level，ASIL）而提供一系列CPU解决方案。这些全新的CPU不仅带有功能安全性和安防性能，而且其设计也符合行业中经过验证的安全理念。这种设计使SoC制造商能够达到其目标市场所要求的最高级别的安全性和认证。

Imagination计算业务副总裁Shreyas Derashri说道：“对于RISC-V市场来说，Imagination的Catapult CPU是一种全新的、令人兴奋的解决方案。这些CPU产品不仅凝聚了我们在打造创新性半导体IP方面的所有经验和专长，也进一步巩固了我们作为值得信赖的异构IP解决方案供应商的地位。得益于Imagination拥有的丰富的CPU专利组合，Catapult CPU提供了全面的知识产权保护。这些内核可应用于从嵌入式到高端应用等诸多市场中，其设计旨在实现强大的性能。同时，这些CPU可提供与我们享有盛名的产品相同的质量、可靠性和能效。”

RISC-V国际基金会首席执行官Calista Redmond说道：“RISC-V国际基金会很高兴看到Imagination推出了一系列基于RISC-V的CPU产品。Imagination推出的这些CPU产品也突显了RISC-V市场和其生态系统在供应商和行业合作伙伴等方面在不断成长。Imagination展示了基于RISC-V的解决方案在异构计算中拥有的丰富而多样的机会。”

瑞萨电子汽车SoC开发部副总裁Tatsuya Kamei表示：“瑞萨电子与Imagination有着悠久的合作历史，该公司在提供可靠的和值得信赖的创新性产品方面一贯声誉卓著，使我们能够提供行业领先的汽车SoC。不断增长的RISC-V市场需要多元化的产品和可信赖的合作伙伴，同时也需要更加关注安全和安防。我们很高兴看到Imagination推出全新的、基于RISC-V的Catapult CPU IP，它们定会满足这些标准。”

林利集团（Linley Group）高级分析师MikeDemler表示：“随着RISC-V市场的不断成熟，我们早就预计到Imagination将采用这种广受欢迎的ISA来重新进入CPU市场。Imagination通过利用其与其他CPU架构合作的丰富经验，来优化这些全新的Catapult内核与其的GPU和人工智能加速器的结合，从而使其产品实现了与其他RISC-V IP供应商的产品之间的差异化。凭借着覆盖从微控制器内核到应用处理器CPU的完整产品系列，Imagination在CPU领域成为了值得关注的、具有竞争力的厂商。”

二、Catapult SDK和Catapult Studio

与Catapult CPU系列IP同时提供的还有一个功能齐全的软件开发工具包（SDK），其中包括增强版的、符合行业标准的构建和调试工具，如GCC、LLVM和GDB、优化的C库；同时Imagination还提供了Catapult Studio，其自己的集成开发环境（IDE）；Catapult Studio以Visual Studio Code为基础，同时具有专注于嵌入式的、RISC-V开发的附加功能，并可与来源更广泛的SDK紧密集成，从而使开发人员能够充分利用Catapult CPU的优势。
Catapult SDK可用于Windows、Ubuntu、CentOS、MacOS和FreeRTOS等操作系统，也可对Linux操作系统进行全面支持，包括参考引导加载程序、内核和基于Yocto的文件系统。

Imagination还为Catapult CPU提供了快速和性能评价模型，它们可提供交互式调试，并能够与gem5仿真器兼容，从而大幅度开阔了仿真环境，以增强功耗和能效测试。

Catapult CPU具有以下主要功能：

• 全面的创新设计，并得到了快速扩展的RISC-V生态系统的支持
• 作为Imagination完整的异构计算解决方案的一部分，与其行业领先的GPU、人工智能神经网络加速器（AI NNA）和以太网数据包处理器（EPP）内核一样重要
• 为使用Imagination IP内核的异构SoC提供了全面的硬件、软件和调试支持
• 为汽车和工业领域提供了功能安全性解决方案
• 符合行业经过验证的安全防护理念，同时可满足目标市场对安全性和认证的要求
• 由一家成熟公司提供，该公司在提供复杂IP解决方案方面有着20年的专业经验，并拥有强大的支持能力
  

完