摩爾定律和登納德定律的放緩引發(fā)了人們對特定領域處理器（簡稱ASIP）的重視。ASIP實現(xiàn)了為特定應用領域量身定制的專用指令集架構(ISA)，通常會從某個基線開始設計，比如從RISC-V ISA基線開始。ASIP可以替代傳統(tǒng)的固定功能硬件加速器，同時引入軟件可編程性，從而在設計過程和最終產(chǎn)品中實現(xiàn)更高的靈活性和敏捷性。通過維護RISC-V ISA基線，ASIP也促進了與現(xiàn)有處理器生態(tài)系統(tǒng)的兼容和重用。

新思科技的ASIP Designer是用于設計、實現(xiàn)、編程和驗證專用指令集處理器的行業(yè)領先工具，可以從單一特定處理器描述開始，幫助芯片設計人員快速獲得優(yōu)化的C/C++編譯器、周期精確的模擬器和ASIP可綜合硬件實現(xiàn)。通過使用ASIP獨有的compiler-in-the-loop和synthesis-in-the-loop方法學，芯片設計人員能夠將ISA和微架構快速調整到適合的應用領域。

6月1日，新思科技聯(lián)合智東西公開課策劃的「新思科技特定領域處理器在線研討會」將在線上舉行。新思科技處理器解決方案產(chǎn)品線高級技術經(jīng)理王偉、新思科技ASIP工具高級應用工程師翟寶陸兩位技術專家將參與，并分別圍繞《使用ASIP Designer加速特定領域處理器設計》、《案例研究：加速MobileNetV3的AI專用處理器Tmoby》、《案例研究：利用ASIP Designer實現(xiàn)立體圖像匹配加速器Tmatch》進行直播分享。

研討會將以閉門直播形式進行，從下午13:30開始，預計16:00結束。其中，15:30-16:00為問答環(huán)節(jié)，兩位主講人將在線答疑。

主題介紹

新思科技處理器解決方案產(chǎn)品線高級技術經(jīng)理王偉、ASIP工具高級應用工程師翟寶陸：《使用ASIP Designer加速特定領域處理器設計》

特定領域處理器（簡稱ASIP）通過軟件編程將硬件定制化與靈活性相結合。在本次研討會上，王偉將首先對ASIP的概念進行系統(tǒng)闡述；翟寶陸將圍繞新思科技ASIP Designer工具套件的關鍵技術和開發(fā)流程進行深度講解。

新思科技ASIP工具高級應用工程師翟寶陸：《案例研究：加速MobileNetV3的AI專用處理器Tmoby》

為了充分發(fā)揮ASIP方法學的優(yōu)勢，除了簡單的指令擴展之外，ASIP Designer工具套件還引入了更廣泛的架構優(yōu)化方法。例如，數(shù)據(jù)級和指令級并行、實現(xiàn)高度優(yōu)化的定制數(shù)據(jù)通路，這些都是先進ASIP的重要特性。這顯然超出了在固定的基礎處理器上增加簡單指令擴展可能實現(xiàn)的程度，而ASIP Designer將為芯片設計人員提供此類架構的設計能力。

翟寶陸將通過為高效處理MobileNetV3而專門設計的AI處理器示例來說明。MobileNetV3 AI加速器從ASIP Designer的示例庫提供的眾多RISC-V ISA示例模型當中的一個擴展而來，具有4槽VLIW架構，并提供了64個MAC向量單元，可以對8位向量數(shù)據(jù)進行操作。針對應用特點，MobileNetV3 AI加速器可以通過對內存訪問的調整，進一步優(yōu)化處理器性能。

MobileNetV3 AI加速器的設計過程包含了算法分析、并行化分析，以及高效的架構探索過程。ASIP Designer的SDK和RTL生成功能，將能夠幫助芯片設計人員實現(xiàn)MobileNetV3 ASIP的高效設計，并保持完全的C語言可編程性。

新思科技ASIP工具高級應用工程師翟寶陸：《案例研究：利用ASIP Designer實現(xiàn)立體圖像匹配加速器Tmatch》

立體圖像匹配算法對處理能力的要求非常高（大約 30 TMACs/s），需要大量的平方差和（SSD）運算來計算像素視差。

在立體圖像匹配加速器Tmatch設計中，定制的指令和數(shù)據(jù)通路以逐步的方式添加到基準RISC-V設計當中，并使用新思科技ASIP Designer工具套件的compiler-in-the-loop和synthesis-in-the-loop優(yōu)化流程，探索了多種實現(xiàn)解決方案及其性能與成本的權衡。這些流程允許應用程序代碼和ASIP架構迭代進行協(xié)同優(yōu)化，同時在每一步來驗證它們的正確性和性能。

使用ASIP Designer設計的立體圖像匹配加速器“Tmatch”是一個具有有限的指令級并行性 (ILP)、高度定制化的向量 ASIP，展示了使用帶有矢量擴展功能的常規(guī)RISC-V處理器無法實現(xiàn)的巨大性能提升。