Le britannique Imagination Technologies annonce sous la référence DXS le dernier-né de ses processeurs graphiques (GPU) automobiles commercialisés sous forme de blocs d’IP. Destiné à traiter les fonctions graphiques et à exécuter aussi les charges de travail dans les tableaux de bord, les équipements d’infodivertissement et les systèmes d’assistance évoluée à la conduite (ADAS), celui-ci se distingue plus particulièrement par des innovations en matière de sécurité fonctionnelle distribuée. Une caractéristique qui, selon Imagination, vise à réduire les coûts d’obtention de la conformité à la norme de sûreté de fonctionnement automobile ISO 26262 au niveau Asil-B.
Avec la solution baptisée « Distributed Safety Mechanisms », la société d’outre-Manche assure que le GPU DXS atteint ce niveau de sécurité fonctionnelle pour une fraction de l’impact en performances, consommation et surface silicium (PPA) des deux principales méthodes existantes de sûreté de fonctionnement : le mode lockstep à double cœur, qui augmente de 100 % la surface de silicium, et la répétition des charges de travail, qui réduit de moitié les performances du processeur pour les fonctions de sûreté.
Selon Imagination, les mécanismes de sécurité distribués ont un impact quasi nul sur les performances du GPU et sur l’empreinte silicium, la « surcharge » étant estimée à seulement 10 %. Pour ce faire, les mécanismes tirent parti du parallélisme inhérent aux processeurs actuels et du fait qu'aucun thread n'est jamais pleinement utilisé. Dans l’approche mise en œuvre par Imagination, un mécanisme breveté combine ces threads en paires et injecte des tests de sécurité fonctionnelle dans les moments d'inactivité pour identifier les défauts dans les délais définis par la norme Asil.
Plus globalement, le GPU DXS serait en mesure de répondre aux exigences graphiques et de traitement de toute une gamme de véhicules avec des performances s’étageant entre 0,25 Tflops (pour une architecture monocœur) et 1,5 Tflops, soit des performances crête 50 % supérieures à celles de la précédente génération d’IP GPU automobiles d'Imagination. La technologie multicœur d'Imagination permet des configurations à deux, trois et quatre cœurs, tandis que le bus à faible bande passante entre les cœurs et les capacités d'isolation conviennent à l'utilisation de l’IP DXS au sein de chiplets, ajoute la société.
Le dernier-né des GPU automobiles du Britannique adopte aussi certaines fonctionnalités pertinentes introduites dans l'architecture PowerVR des processeurs graphiques D-Series, telles que Pipelined Data Masters et 2D Dual-Rate Texturing, pour augmenter l'efficacité des performances de 20 % par rapport aux générations précédentes.
Au final, en combinant les performances brutes du GPU DXS avec un pipeline FP16 supplémentaire et un ensemble de nouvelles bibliothèques de calcul et de boîtes à outils IA, les utilisateurs pourraient bénéficier de performances jusqu'à dix fois supérieures pour les charges de travail de calcul. « Le GPU n'est plus seulement utilisé pour les graphiques dans les voitures, explique James Chapman, directeur produits chez Imagination. La nature de la conception matérielle à l'ère des véhicules définis par logiciel oblige les développeurs à choisir des processeurs flexibles et programmables capables de gérer les charges de travail d'IA d'aujourd'hui et de s'adapter à tout ce que l'avenir nous réserve. Aujourd'hui, nos GPU automobiles sont autant demandés pour leurs capacités de calcul que pour leur rendu graphique. »
A noter qu’un nouvel ensemble de bibliothèques de calcul (imgBLAS, imgNN, imgFFT) a été développé parallèlement au matériel pour aider les développeurs logiciels à atteindre jusqu'à 80 % d'utilisation du GPU. De quoi également accélérer les charges de travail de calcul courantes telles que la vision artificielle et le pré/post-traitement des données de perception pour les systèmes ADAS.
Les GPU automobiles d'Imagination prennent en charge les standards OpenGL ES, Vulkan, OpenGL et OpenCL et sont en mesure de faire tourner des systèmes d'exploitation automobiles temps réel populaires tels que QNX de BlackBerry et Integrity de Green Hills Software, ainsi que Linux et Android. La virtualisation matérielle permet en outre aux puces d'exécuter jusqu'à huit systèmes d'exploitation simultanément, avec une isolation mémoire complète. La société s'est associée à CoreAVI pour le développement d'un pilote logiciel critique pour la sûreté de fonctionnement apte à prendre en charge OpenGL SC et Vulkan SC pour les GPU Imagination.
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