本报讯 记者张心怡报道：英国GPU IP供应商Imagination正在尝试用新的思路实现汽车芯片的功能安全。近日，Imagination推出最新汽车GPU IP DXS，基于分布式功能安全机制，利用约10%的面积代价实现100%的安全功能。

相比手机、PC等消费电子终端，汽车对芯片最大的差异化要求之一，就是功能安全，也就是确保芯片执行开发者设计的功能。但是，当前主流的功能安全实现方式会在不同程度上增加芯片的PPA（性能、功耗或面积）开销。例如，有的厂商采用双核锁步法，即采用两块同样的逻辑芯片执行相同的代码并严格同步，通过计算结果的比对检测是否存在错误，但这种方式将会导致硅片面积增加一倍。再比如，有的厂商采用工作负载重复法，即将同一项工作执行两次并比较结果，这将导致安全工作负载性能减半。

据Imagination车载GPU产品总监章政介绍，DXS的功能安全是利用GPU的特性实现的。

具体来看，GPU的特点是通过大量核心同时处理多个任务，实现多线程并行。当一个线程无法获取执行任务所需的计算资源，就会自动地从执行队列切换出去，等待计算资源到位再执行任务。同时，为了并行执行多线程任务，GPU具有许多重复单元。Imagination DXS利用以上两个特点，在一个线程停工等待时，插入测试集；在另一个线程等待时，插入测试样例，并执行两个测试，通过对比执行结果来检测逻辑模块和存储模块的功能。此外，针对如何快速定位逻辑模块的错误这一难点，DXS采用了周期性的检查方式，通过不停发送测试向量，保证子部件的正确性。

在性能上，DXS峰值性能较上一代汽车GPU产品提升了50%，计算工作负载性能提升了10倍。据章政介绍，计算负载的提升有一小部分是由硬件实现的，使性能提升了约50%；采用双速率FP16，又带来了2倍的性能提升；通过优化计算库，包括节省带宽、片上内存优化等，又实现了2到4倍的性能提升，在一些典型工作负载上能实现10倍以上的性能提升。

“我们增加了本地存储，使大部分的计算发生在片内，减少了带宽造成的瓶颈，增强了ALU（算数逻辑部件），加强了软件和硬件的协同优化。”章政向《中国电子报》记者表示。