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羅克韋爾/Allen Bradley
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，正式轉入適航認證階段，將用于C919民航客機，引發(fā)各界關注。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、工控顯示等領域的核心芯片之一，也是設計復雜度最高的芯片。
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)境適應能力、更高的性能功耗比，而且必須滿足航空領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GPU芯片的研制，可以滿足航空機載顯控系統(tǒng)應用需求。
經過十年不懈努力，航空工業(yè)計算所翔騰公司已經掌握了復雜圖形算法并行加速、全自主圖形處理器架構設計、層次化圖形驅動設計、大規(guī)模并行處理架構設計、海量眾核高速芯片設計、多分區(qū)多任務圖形繪制等關鍵技術，構建了模型驅動的芯片敏捷設計開發(fā)流程，不但成功研制HKM9000 GPU芯片，還建設了完備的應用開發(fā)生態(tài)體系。
目前，HKM9000已成功適配國內外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等圖形應用開發(fā)軟件，在航空、航天、兵器等領域13家用戶、18種顯控產品中得到應用，功能穩(wěn)定、可靠。
據(jù)悉，該芯片具有完全自主的指令架構、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用級、算法級、架構級、電路級、軟件級等系列優(yōu)化。
在應用適配過程中，可從算法設計、邏輯實現(xiàn)、匯編指令與編譯器、底層軟件驅動、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。
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