导言:深圳中微电科技有限公司有一个梦想,就是有一天成为中国的ARM公司。这家由硅谷海归创办的新兴公司开发出了在国际上也是独特的和谐统调(Harmony Unified)处理器架构,该架构是业内第一个将CPU和GPU融合在一个内核上的架构,而且全球首个基于该架构的和谐统调处理器IC1已经流片完成,并计划在Android平板电脑上验证其性能和可靠性。这家公司有可能会成功崛起吗?请看下文独家报道。
深圳中微电科技有限公司(ICube Corp.)独家开发成功的和谐统调(Harmony Unified)处理器技术有以下几个主要特点:1)中国第一个基于本土指令集架构、且有中国专利的通调处理器芯片;2)世界上第一个真正把CPU功能和GPU功能集成到一个核上的芯片;3)中国第一个基于并行计算的、且具有先进的同步多线程设计的多核处理器芯片。

图1:ICube和谐统调处理器技术的三大特色
中微电是一家创办两年的无晶圆厂创业公司,目前由一家香港上市控股公司支持,计划通过自有架构多核处理器进军Android移动计算市场(ICube现在已成为中国微电子科技集团有限公司的子公司)。
ICube去年已经成功完成首个和谐统调处理器IC1的工程样片流片,目前已有客户在试用。IC1是一个双核芯片,每个核都有4个线程,而且可视需要配置成CPU或GPU核。ICube采用65nm工艺生产,主频为600MHz,尺寸只有3.5平方毫米,运行功耗只有350mW,计划在今年出样片并投入大批量生产。IC1主要针对移动设备市场,如新兴的Android平板电脑市场。
图2:和谐统调处理器IC1的主要技术性能
ICube业务拓展副总裁曹安生说:“我们计划明年底推出第二代4核16线程和谐统调处理器IC2,它的主频将到1GHz,处理性能将可达到IC1的四倍。和谐统调处理器架构是业内第一个能够在单个内核和每条流水线进行逻辑和图形处理的架构。”
和谐统调处理器技术把两种不同类型的处理器,中央处理器(CPU)和图像处理器(GPU)统一在一个核芯内,同时结合了多线程虚拟管线(MVP)、平行运算内核、独立的指令集架构、优化的编译器、以及灵活切换的动态负载均衡等新技术;这项崭新的技术将会是半导体行业发展中的里程碑,也为移动计算和移动通讯领域带来更具成本效益及低功耗等优点的新产品。
在ARM架构已在业内获得广泛支持的今天,一家名不见经传的中国新兴公司意图向ARM架构发起挑战,业内很多人都很不以为然。但曹安生不这样认为,他强调指出:“回想十年前ARM初出道时,英特尔也对他不屑一顾,但今天ARM在嵌入式应用市场已经超越英特尔,并开始在英特尔核心的高性能计算市场向英特尔发起挑战。我们目前的新架构在功耗和成本方面胜过目前市场上现有的架构,而且也是ARM所没有的,十年后我们也有可能有机会与ARM一较高低。最重要的是,随着Android移动设备时代的到来,新架构的进入门槛比以往要低很多。”
曹安生表示:“IC1 GPU的性能一点也不必ARM Mali400差,CPU的性能也强过ARM Cortex-A9,IC1单核CPU在600MHz主频下能提供5160 DMIPS性能,而双核Cortex-A9在1GHz主频下仅能提供不足3000 DMIPS性能。此外,在功耗方面,MVP核与ARM Cortex-A8/A9相比一点也不差。”
他自豪地指出:“目前生态链是我们面临的真正的问题,我们需要找到愿意批量使用它的客户,性能目前已经不是主要问题。但我相信,1-2年后,我们的生态链也一定会建立的很好。”
虽然中微电目前还刚起步,但这家新兴公司的技术领导层让市场不敢小看它。ICube的首席技术官梅思行(Simon Moy)有超过20年的从业经验,曾任Nvidia首席工程师。梅思行在Nvidia期间曾参与数代GPU的定点着色器(vertex shaders)和流处理器(stream processors)设计。在加入Nvidia之前,他曾在SGI、IBM和LSI Logic任职。
梅思行擅长于微处理器和图型处理器架构的研发和设计。于1997至2004的7年间,作为目前世界顶级图形处理器供应商Nvidia的主架构师之一,直接参与了数代Nvidia图形处理器芯片中的流处理器架构和硬件设计,包括第一代 GeForce, 第一代 Xbox芯片,以及 G80处理器。
在此之前,他也曾于多家美国公司 SGI、IBM、LSI Logic 担任多个不同类型微处理器项目的主要工程师。拥有30多个美国专利。其中包括:第一个图形处理器( GPU);第一个可编程GPU及第一个通用GPU(GPGPU)。此三个“第一”在行业中具有更新换代里程碑的重要意义。梅思行持有美国伊利诺州大学香槟分校(Urbana-Champaign) 计算机工程学士和硕士学位。2006年回到中国并出任一家芯片设计公司的首席技术官及合伙人。
ICube首席科学家兼副总裁Fred Chow则是世界著名的编译器专家,有30年经验。Fred Chow曾任MIPS首席工程师、SGI首席科学家、PathScale公司编译工程总监。他是被编译界普遍采用的Open64编译器的首席架构师, 享有极高的学术声誉。拥有8个美国专利,发表过20多篇学术性文章。持有多伦多大学计算机科学学士学位,美国斯坦福大学计算机工程学硕士及博士学位,是现任斯坦福大学校长John Hennessy博士的得意门生。
梅思行指出:“本集团较其它中国科技公司具明显优势之处,就是由零开始建立自身的知识产权。这样使我们可以在多方面进行创新,并把握最新半导体发展趋势,令系统级芯片(SoC)生产成本远低于其它芯片制造商。我们为能够建立起这样一队由一班来自硅谷的专才和中国顶尖工程师组成的世界一流技术研发团队伍而骄傲。我们深信,中国微电子这项革命性的高科技产品会深受市场欢迎,并为股东创造更大价值。”