近日，航空工業(yè)計算所翔騰公司自主研制的HKM9000 GPU圖形處理器，通過了民用大飛機座艙顯控系統(tǒng)聯(lián)試驗證，正式轉(zhuǎn)入適航認(rèn)證階段，將用于C919民航客機，引發(fā)各界關(guān)注。

那么，它是怎么來的?和家用電腦里的GPU有何不同?有著何種重要意義?

據(jù)航空工業(yè)集團介紹，GPU芯片作為人機交互顯示系統(tǒng)的核心，是機載座艙、載人航天、車載座艙、工控顯示等領(lǐng)域的核心芯片之一，也是設(shè)計復(fù)雜度最高的芯片。

相比民用芯片，機載芯片工作環(huán)境惡劣，更追求小體積、低功耗、輕重量，因此需要具備更強的環(huán)境適應(yīng)能力、更高的性能功耗比，而且必須滿足航空領(lǐng)域高安全高可靠的要求。

長久以來，我國機載芯片多采用商業(yè)級通用芯片，既不符合高安全高可靠的要求，又無法達到專用芯片定制化功能的優(yōu)勢，且存在一些冗余性功能。

航空工業(yè)計算所翔騰公司堅持自主研制，于2020年完成了自主架構(gòu)GPU芯片的研制，可以滿足航空機載顯控系統(tǒng)應(yīng)用需求。

經(jīng)過十年不懈努力，航空工業(yè)計算所翔騰公司已經(jīng)掌握了復(fù)雜圖形算法并行加速、全自主圖形處理器架構(gòu)設(shè)計、層次化圖形驅(qū)動設(shè)計、大規(guī)模并行處理架構(gòu)設(shè)計、海量眾核高速芯片設(shè)計、多分區(qū)多任務(wù)圖形繪制等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了模型驅(qū)動的芯片敏捷設(shè)計開發(fā)流程，不但成功研制HKM9000 GPU芯片，還建設(shè)了完備的應(yīng)用開發(fā)生態(tài)體系。

目前，HKM9000已成功適配國內(nèi)外10余款處理器及天脈全系列、VxWorks、翼輝、Linux等操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了VAPS、iDATA、SCADE、Qt、MiniGUI、FreeType等圖形應(yīng)用開發(fā)軟件，在航空、航天、兵器等領(lǐng)域13家用戶、18種顯控產(chǎn)品中得到應(yīng)用，功能穩(wěn)定、可靠。

據(jù)悉，該芯片具有完全自主的指令架構(gòu)、核心算法、圖形流水、軟硬件代碼及生態(tài)，面向典型機載座艙顯示進行了應(yīng)用級、算法級、架構(gòu)級、電路級、軟件級等系列優(yōu)化。

在應(yīng)用適配過程中，可從算法設(shè)計、邏輯實現(xiàn)、匯編指令與編譯器、底層軟件驅(qū)動、中間件等方面，進行多層級的優(yōu)化適配，尤其在漢字顯示、儀表盤顯示、紋理貼圖等特殊應(yīng)用場景實現(xiàn)了優(yōu)化。

根據(jù)實測，HKM9000相比商業(yè)級芯片性能普遍提升20%，在儀表盤等場景中性能提升可達2-3倍。