前不久Linux基金會舉辦了RISC-V年度峰會，參與開源ISA的各方聚集在一起，討論RISC-V生態(tài)系統(tǒng)中的最新產品和進展情況。峰會總是以一些新產品的發(fā)布為壓軸戲，今年也不例外，Imagination Technologies在展會上公開了他們第一個RISC-V CPU內核的細節(jié)，同時宣布他們打算在未來幾年內開發(fā)一整套CPU內核。

該公司目前以其PowerVR GPU產品系列而聞名，在過去幾年里，他們一直通過RVfpga等項目涉足RISC-V生態(tài)系統(tǒng)。去年夏天，該公司在一次財報電話會議上透露，他們將設計RISC-V CPU內核，更多細節(jié)將陸續(xù)公布。這次在RISC-V峰會上，他們提供了更多細節(jié)，正式發(fā)布了他們的Catapult系列RISC-V內核，并概述了以異構計算為中心的未來發(fā)展路線圖。

Catapult系列是Imagination對完整的RISC-V CPU內核系列的總稱。Imagination已經（且正在）設計多種微架構，以涵蓋廣泛的性能/功率/面積（PPA）需求，Catapult系列預計將包括從微控制器級處理器到高性能應用處理器的所有產品。

總而言之，Imagination為完整的Catapult系列制定的計劃看起來很像Arm的Cortex系列，Imagination準備為微控制器（Cortex-M）、實時CPU（Cortex-R）、高性能應用處理器（Cortex-A）和功能安全CPU（Cortex-AE）設計CPU內核。Arm仍然是這一領域的佼佼者，因此擁有類似的產品結構應該有助于Imagination為任何選擇切換到Catapult的客戶順利過渡。

目前，Imagination已完成了第一款CPU內核的設計，這是一個簡單的、適用于32位和64位系統(tǒng)的順序內核。Catapult已被用于微控制器和實時CPU，據(jù)該公司稱，Catapult微控制器用于車載芯片已發(fā)貨。同時，實時內核也提供給了客戶，但芯片還沒有出貨。

目前的順序內核設計在一個集群中最多支持8個核。該公司沒有給出任何性能數(shù)據(jù)，但要記住這是一個簡單的處理器，用于微控制器和其他非常低功耗的設備。同時，該內核可通過L1和TCM緩存與ECC兼容，并支持RISC-V的一些全新擴展，如向量計算擴展，如果客戶要求，還可能支持其他擴展。

繼目前的順序內核基礎上，Imagination在其近期的路線圖上還有三款內核設計。2022年，該公司計劃發(fā)布一個增強版的順序內核，作為應用處理器級別的設計，并支持Linux等“豐富”的操作系統(tǒng)。而在2023年，將推出另一個性能更高的內單核，用于實時和應用處理器市場。最后，該公司還在開發(fā)一個更復雜的失序RISC-V內核設計，預計將在2023-2024年時間框架內完成。失序Catapult基本上是他們第一次提供高性能的RISC-V應用處理器，就像我們目前看到的Arm領域的高性能內核一樣，有可能成為Catapult家族中最引人注目的成員。

更長遠的計劃是該公司的“下一代異構計算”設計。這將是超越目前異構產品的CPU設計（即將CPU、GPU和NPU集成在一個SoC中）。在這一點上，Imagination沒有說更多，但他們明確表示，他們不會僅僅停留在高性能的CPU內核上。

總體而言，這些都是Imagination從頭開始的設計。雖然該公司早已賣掉了Meta和MIPS CPU部門，但仍然保留了這些領域的大量工程人才，以及該領域的大量專利的所有權或使用權。因此，盡管他們沒有直接重復使用早期設計中的任何東西，但他們希望利用以前的經驗來盡快構建更好的IP。

當然，CPU內核只是在IP領域取得成功的一部分。除了目前的Arm，在RISC-V領域還有其他多個玩家，如SiFive，他們都在爭奪同一個市場。因此，Imagination需要在競爭中脫穎而出，并向客戶提供某種市場優(yōu)勢。

為此，Imagination將大力宣傳利用其IP進行異構計算設計的可能性。與其他一些RISC-V CPU內核供應商相比，Imagination已經擁有完善的GPU和NPU IP，因此，希望將一些不只是單純的CPU組合在一起的客戶將能夠利用Imagination更大的IP庫。這確實使該公司與Arm直接競爭，但這似乎也是Imagination的目標所在。

除此之外，Imagination認為他們在這一領域的另一大優(yōu)勢是公司的歷史和地理位置。如前所述，Imagination擁有大量的專利權。因此，對于那些希望避免額外專利授權的客戶來說，他們可以利用Imagination的IP。同時，對于那些總部在美國以外的芯片設計者來說，如果他們擔心地緣政治問題會影響到對IP的持續(xù)使用，那么Imagination自然可以作為一種替代方案，因為他們的總部不在美國，因此對其IP的使用不會被美國制裁。

隨著Catapult系列RISC-V CPU IP的推出，Imagination為公司未來幾年的發(fā)展制定了相當宏偉的計劃。通過利用他們以前的CPU開發(fā)經驗，以及他們目前互補的IP，如GPU和NPU，Imagination將目標設定為成為RISC-V IP領域的主要玩家，特別是在異構計算領域。最終，在實現(xiàn)這一目標之前，該公司需要做的事很多，但如果他們能夠成功，那么憑借其多樣化的IP集合，他們將在RISC-V供應商中處于一個相當獨特的地位。

[參考文章]Imagination Launches Catapult Family of RISC-V CPU Cores: Breaking Into Heterogeneous SoCs — Ryan Smith