DSO.ai
由人工智慧驅動的設計應用
瞭解更多
Skymizer以新思科技的HAPS原型設計技術將AI加速器IP開發作業的驗證週期縮短33%
隨著人工智慧(AI)在更多產業中的應用與日俱增，半導體供應廠商對於越來越高的工作負載複雜性與特殊化程度，面對著龐大的壓力。從即時的語言處理到視覺架構的應用與指令驅動的模型，AI工作負載需要的矽晶圓解決方案不但必須效能強大，還得具備高效率、針對特定任務完成優化，並且能夠跟隨AI基礎設施的擴建而擴大規模。
針對開發AI系統賦能的半導體IP，通常需要在開發過程中儘早考量到這些AI工作負載；同時促成IP供應商、矽晶圓整合廠商、AI軟體開發人員與工作負載彼此間儘早互動，也極為關鍵。
我們與總部位於台北市的AI加速與編譯器技術開發廠商臺灣發展軟體科技(Skymizer)公司，討論如何協助其新產品能夠符合當代AI應用嚴苛的需求。他們的計劃包括基於LISA v3指令集架構（ISA）、並且支援多模式與代理式AI的AI加速器IP的開發作業。Skymizer的設計目標包括促成語言與視覺影像的即時處理，以及在可擴展子系統內的指令模型建構。Skymizer想規劃出一種可以無縫整合至多種應用的模組化設計，包括從邊緣裝置到複雜的車用系統。
針對驗證與IP介面的確認，以及與設計夥伴與客戶溝通後的理解，Skymizer檢視了FPGA架構的原型設計選項，並選擇了基於最新款AMD VP1902 自適應系統單晶片(Adaptive SoC)的新思科技HAPS®技術。
Skymizer使用新思科技最新由VP1902架構的HAPS技術進行驗證，並向合作夥伴與客戶展示其HyperThought AI加速器IP，並利用HAPS的高效能執行與硬體/軟體共同開發能力。
人工智慧IP開發作業的速度競賽
為了迎合客戶的產品上市時程目標，Skymizer需要一個可以應付當前人工智慧IP開發作業需求的原型設計平台。新思科技HAPS技術提供了一個理想的解決方案，並有效達成包括晶片前的系統確認、硬體/軟體的共同開發，以及高速的原型設計。在採用新思科技的HAPS原型設計技術之後，Skymizer得以簡化開發流程，並確保其創新的AI加速器IP在設計週期的初期，即能夠達到效能、交互操作性與可靠性的基準(benchmarks)。
HAPS-200符合Skymizer原型設計需求的關鍵優點，包括：
- 容量(capacity)：可以在單一FPGA內執行整個Skymizer 語言處理器(LPU)的設計、毋需進行分區(partitioning)，使用的則是供高效能原型設計用的非同步時脈(asynchronous clocking)。
- 效能(performance)：HAPS的高執行時間效能經過Skymizer與新思科技團隊的調整，可以加速驗證週期並達成更快的產品上市時程。
Skymizer 行銷長魏國章表示：「有了HAPS，我們的客戶可以在離晶片上市還很久之前，就能在真正的硬體上體驗HyperThought的代理式AI與多模式功能。」他說：「這項合作讓我們得以精準且快速的在硬體上展現我們的LPU原型設計，讓我們在開發週期最早的可能時間點，即與生態系的合作夥伴及客戶有效互動。」
HAPS如何加速HyperThought的開發作業
Skymizer公司採用HAPS，肯定了IP設計驗證、確認(validation)與系統開發作業使用HAPS的價值。HyperThought藉由在HAPS平台上的原型建造技術，Skymizer達成了：
- 硬體驗證的創新：Skymizer在HAPS平台上快速對HyperThought IP完成確認，確保它滿足預設的目標效能與可靠性的需求。此一晶片前的確認階段，可以降低所費不貲的矽晶圓設計迭代費用、加速整體的開發時程，並可以向客戶展示IP。
- 統一的硬體/軟體開發作業：HAPS強健的除錯與混合原型設計能力，讓Skymizer得以在硬體原型設計的環境中，初始化驅動程式、韌體與應用程式。這種統一的硬體與軟體開發方式，可以把風險降至最低，並確保順利地過渡到生產階段。
- 加速產出原型設計模型的時程：有了HAPS ProtoCompiler，Skymizer可以讓分區、計時與連接性等關鍵任務自動化。如此可以讓該公司團隊以實際的速度實作HyperThought先進的功能，並進行除錯，同時獲得充裕的確認週期。
- 可擴展性：HyperThought的模組化設計結合了HAPS可擴展至十億閘級的容量，未來將促成從邊緣裝置到更加複雜系統的擴展。這種彈性將讓HyperThought得以滿足其客戶多元的需求。
快速確認多模式的AI工作流程
在HAPS上部署HyperThought最令人注目的一點，就是可以針對它的能力提供真實的確認(real-world validation)。Skymizer的IP開發團隊使用供系統層級效能調整用的HAPS硬體，能夠快速確認多模式的AI工作流程。這種方式不但可以協助確保開發出的IP功能健全且生產就緒，讓HyperThought的客戶採用IP時更為簡便，同時簡化早期軟體開發作業的生態系協作。
此外，Skymizer利用新思科技的Verdi®平台，在各個RTL與軟體層間進行除錯。此一綜合的除錯能力，可以讓任務團隊快速辨識並解決問題，確保HyperThought的技術可以即時地部署於各式各樣的應用中。
最後，基於HAPS的IP原型設計套件已經讓Skymizer的合作夥伴與客戶使用PCIe介面，針對HyperThought進行評估與整合。此一簡化的IP採用方式可以促成整個生態系更大規模的協作，並加速智慧矽晶圓解決方案的開發作業。
為人工智慧 IP與FPGA架構的原型設計點出光明的未來
對於AI加速器IP的開發作業，Skymizer採用新思科技的HAPS技術，是個絕佳的開發技術實例。透過FPGA原型設計的效能，Skymizer得以成功開發其HyperThought HAPS的原型設計能力，得以用能滿足今日人工智慧IP開發所需的速度，開發並確認其HyperThought AI加速器IP，加速業界推動這項技術的腳步。
當前AI持續引領著矽晶設計解決方案的發展，HAPS等原型設計環境可以促成像HyperThought等IP的開發、驗證與展示(demonstration)，為智慧、可擴展且高效率的矽晶圓到系統設計，開展了更多的可能性，並協助SoC開發人員將設計的想法轉化為現實，而且速度更甚以往。