今天,在陽光明媚的圣迭戈,美國高通公司Uplinq2013年度開發(fā)者大會拉開序幕。來自移動生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)千名參會者聽取了Qualcomm董事長兼首席執(zhí)行官保羅·雅各布博士和Qualcomm移動計算(QMC)聯(lián)席總裁Murthy Renduchintala發(fā)表的大會開幕主題演講。Murthy的開幕演講立場堅定,向行業(yè)和競爭對手發(fā)出了正面挑戰(zhàn)。現(xiàn)在顯而易見的是,在用于移動終端的專用計算(或稱異構計算)方面樹立領先地位,將幫助Qualcomm在移動時代大獲全勝。下面我先介紹一些背景。
我曾在此提到,計算分為兩種類型:同構計算和異構計算。同構計算是指終端在同一類型的處理器上進行大部分的工作。例如在PC或服務器這樣的終端上,大部分工作都是在CPU上完成的。異構計算與之相反,它使用不同類型的處理器(或Qualcomm所說的“引擎”)來處理不同類型的任務。這些“引擎”形式多樣,可以是GPU、DSP或許多其他專用引擎,當然也包括CPU。當架構完善并搭配最適合的軟件時,這種計算方式是最有效的,因為它可以在特定的功率預算內實現(xiàn)最高的性能。但需要明確的是,擁有多個CPU核心,即使是尺寸不同,也不屬于異構計算。
Qualcomm的Murthy用了一個絕妙的“足球隊”來比喻異構計算。他說,場上不同的球員,如守門員、前鋒、中場和后衛(wèi),分別擁有不同的技能和位置。如果每個隊員都是守門員,那么這不會是一個優(yōu)秀的球隊。我認為這形象地解釋了每個專用引擎是如何與SoC的其他引擎完美協(xié)作的。我曾以高爾夫俱樂部為例,在每個俱樂部,您的木桿、鐵桿、挖起桿以及推桿都有不同的用途。只用推桿就想打出80-100桿的成績是不可能的。這么說,異構計算是符合常識的。
異構計算對于智能手機和平板電腦等移動終端非常重要?,F(xiàn)在,“手機”的用途不僅僅是打電話而已,而是多種多樣的,現(xiàn)在它的角色更像一臺電腦。在Murthy的主題演講中,他列舉了幾個關鍵的消費者調研結果,突出了智能手機不同使用模式的利用率:如游戲、搜索/購物、導航及拍照:?80%的消費者使用手機來玩游戲,而不是游戲機?60%的消費者使用手機搜索和網上購物,而不是自己的電腦?80%的消費者使用手機來導航,而不是他們的專用GPS設備?60%的消費者一周數(shù)次使用移動終端拍照
移動終端在未來將會進一步演化,因為我看到消費者開始使用自己的手機使用虛擬和擴增實境應用,用手機連接4K電視玩游戲,越來越多地使用基于語音和手勢感應的自然用戶界面,以及拍攝更佳的計算攝影和錄像。
要應對這些新的使用模式,增加更多的CPU核心并不能解決問題。這樣做只會增加功耗,在移動計算領域也很難實現(xiàn)。甚至連PC行業(yè)也清楚這一點。標準的筆記本電腦平均CPU核心數(shù)是兩個,而PC架構師正專注于提高GPU性能和降低總體系統(tǒng)功耗。一臺PC的功率難以驅動4個CPU核心,而一個手機驅動4-8核心更是難上加難。異構計算是答案。
Murthy在Uplinq大會的開幕演講中明確表示,Qualcomm要在移動市場致勝的一個方式就是通過異構計算。讓我闡述一下Qualcomm的秘訣。
首先,Murthy表示,Qualcomm致力于打造最一流的組件(或“引擎”)。這些組件包括CPU、GPU、DSP、多種連接引擎、多種多媒體引擎、攝像頭引擎、顯示器引擎、導航和傳感器核心:
CPU:即“Krait”,它雖然基于ARM指令集架構,但因為Qualcomm擁有架構許可,所以基本上公司是從零開始設計該CPU的。他們靈活地優(yōu)化了內存控制器、緩存、頻率等,實現(xiàn)了卓越的性能和極低的功耗。 GPU:即“Adreno”,它為游戲、用戶界面以及高性能計算任務??提供了更快的圖形功能。 DSP:即“Hexagon”,這一數(shù)字信號處理器(DSP)非常適合“實時在線”功能,如“聽”和“看”等這些需要極低功耗的功能。連接引擎:“Gobi”LTE、“Atheros”、WiFi、藍牙和NFC,它們對通信、導航以及與其他終端的連接至關重要。 多媒體引擎:固定功能模塊,播放高清視頻和音頻,并將其進行編碼。攝像頭引擎:業(yè)內知名的是圖像信號處理器(ISP)和視頻信號處理器(VSP),用于提升圖片或視頻的質量。
如您所見,每一個“引擎”都承擔著不同的任務,Qualcomm許多知識產權都參與其中,使驍龍?zhí)幚砥髟诠δ芎蜕鲜袝r間方面都具有很強的競爭力。
Qualcomm的戰(zhàn)略不僅涉及這些單獨的模塊,還將這些模塊聰明地綁定在一起。Qualcomm還擁有用于互連、緩存和內存的知識產權,從而在硬件層面上將整個解決方案集成到一個優(yōu)化的SOC上。
當然,沒有軟件的情況下,你擁有的只是一塊“硅”;而在異構計算時代,軟件則較同構計算更為復雜。Qualcomm自主研發(fā)軟件,并且作為聯(lián)盟的一部分在未來幾年使之標準化。如今,這個行業(yè)需要移動異構計算,并且為了幫助解決該問題,Murthy表示,Qualcomm已經發(fā)布了許多軟件工具來幫助開發(fā)人員。擁有整個平臺的Qualcomm可以采取獨有的方式,但這恐怕不好,因為這樣會將獨立軟件供應商(ISV),原始設計制造商(ODM)和原始設備制造商(OEM)困在一個解決方案中,并且它將最終扼殺開發(fā)人員的創(chuàng)新,而這種創(chuàng)新對平臺取得長遠的成功至關重要。
Qualcomm值得被贊揚,當有可用的開放標準時,他們就使用開放標準;當沒有可用的開放標準時,他們就提供自己的工具和API。例如,他們?yōu)椴粩嗤晟频男袠I(yè)標準提供工具支持,如OpenGL和OpenCL。他們還幫助定義異構計算的開放標準。Qualcomm是異構系統(tǒng)架構 (HSA) 基金會的創(chuàng)始成員之一,并積極參與科納斯組織(Khronos),探討OpenCL。由于目前支持DSP的開放編程標準很少,Qualcomm最近提供了名為“Hexagon SDK”的原生工具來支持其DSP。此外,他們還提供了優(yōu)化庫,如Vuforia 和FastCV,在驍龍?zhí)幚砥魃线\行時能夠充分利用驍龍?zhí)幚砥鲗S幸娴膬?yōu)勢,但還可以啟用“回落”支持,這對于代碼的可移植性是很重要的,例如,如果某獨立軟件開發(fā)商使用他們的SDK卻實際不是應用于驍龍?zhí)幚砥鳎撥浖梢浴盎芈洹钡椒莾?yōu)化版本,讓這個版本只在CPU上運行。
一個很好的例子是,這項技術將集中應用在游戲中。在游戲中,通過OpenGL、OpenCL和Hexagon SDK,CPU、GPU、顯示引擎、傳感器核心和DSP可一次性全部使用到。為了使異構計算發(fā)揮最佳效果,這些引擎需要很好地協(xié)作運行。
在今天的活動中,谷歌的摩托羅拉也分享了異構計算的一個好例子。摩托羅拉移動領先科技與項目組高級副總裁Regina Dugan展示了一個實際應用,具有身臨其境的互動式故事講述體驗。摩托羅拉與著名藝術家合作,在Adreno GPU上使用了OpenCL中運用的名為“開放曲面細分 ”的最前沿的圖形技術、高級傳感器和Krait CPU,創(chuàng)造出一種全新獨特的故事講述形式。[!--empirenews.page--]
Qualcomm的異構計算方法有很大的意義……對于最苛刻的高爾夫球場而言,它是一套完整的設備。這也不是一條容易的道路,因為他們對此做了很多的工作和投資,但是從戰(zhàn)略的角度來說,這對Qualcomm是一條很好的道路。雖然Qualcomm不是做異構計算方面唯一的移動供應商,但卻擁有最廣泛、最深度的移動知識產權組合,并擁有多年解決此類問題的經驗。
憑借其異構計算方法,Qualcomm不僅將在移動市場競爭中激流勇進,還很可能已經為下一代移動終端樹立了全新的體驗標桿。





