中天恒星发布国产 GPU 架构“天狼星”，核心 IP 自主可控 ...

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& M0 z6 \- a' X9 P; E0 F8 C) a芯片产业向来是资本与技术密集型产业，多数情况下，芯片领域的初创企业的起步离不开资本和技术领军人物的支撑，靠自己出钱出技术去做国产 GPU 的创业者属于极少数。
. E6 q- ]) U+ v) h7 J0 V, R6 月 15 日，自研核心图形架构 GPU 芯片厂商中天恒星科技有限公司（以下简称 " 中天恒星 "），在北京召开其自主 GPU 架构 " 天狼星 " 鉴定及发布会。这是自中天恒星 2019 年创立以来的首次发布会。
从其发展历程和规划来看，第一代 " 天狼星 " 架构芯片设计验证于 2019 年完成；2021 年，第一代 " 天狼星 " 架构 GPU 诞生；2022 年，定义第二代 GPU 架构 " 大角星 "；2023 年，第一代 " 天狼星 " 架构 GPU 实现量产。此外，到 2024 年，中天恒星会继续优化基于 " 天狼星 " 架构的 GPU；2025 年，将量产第二代 GPU 架构 " 大角星 "。
中天恒星创始人黄永博士指出：" 我们的架构全部是以恒星来命名的。Stellar 是恒星、星宿、星座的意思，引申出来有超一流、卓越的含义。第二代架构命名为大角星，大角星是第二亮的恒星，只是因为距离地球更远，所以看起来没有天狼星亮。实际上，大角星比天狼星更亮，其亮度是太阳的 110 倍。"
' B2 E7 M: U( H" Q3 z& `; |) {据介绍，此次发布的 " 天狼星 "GPU 架构亮点主要有七点：一是具有 3D 图形引擎 +2D 图形加速 + 视频引擎；二是自主可控 / 灵活优化的指令集和 VLIW/SIMD 机器指令集；三是 SIMT 计算框架，充分利用图形应用的数据并行性；四是支持物理真实渲染；五是 Shader Core，包括 SIMT 独立指令执行单元、以 32 位浮点 ALU 为基础的统一图形架构以及集成寄存器堆、纹理 / 数据缓存；六是延迟聚集式全局线程调度技术；七是具有良好性能伸缩性的片上互联架构。
; K" }5 j% A4 q3 D; ]8 T中天恒星联合创始人、总架构师邓仰东博士表示：" 很多国产的 GPU 的 IP 授权主要购买的第三方。中天恒星的路线有所不同，核心的图形引擎完全自主设计的，所以 3D 图形引擎这块不涉及到别人的知识产权，也没有 IP 的问题，全部是我们自己拥有，从 0 到完整架构的实现，都是我们自主的技术。"
中天恒星研发团队由卡内基梅隆大学电子与计算机工程博士、清华大学软件学院、微电子学研究所副教授、NVIDIA 合作教授邓仰东博士率领。依托研发团队多年研究成果，中天恒星从数学公式推导开始，架构设计、算法模型、原理验证、硬件实现和驱动开发等环节全部正向设计，核心 IP 完全自主可控，拥有图形 GPU 完整知识产权，并已申请专利和著作权数百项，其中 25 项已获授权，相关研究成果发表在 ISCA、Micro、IEEE TPDS、IEEE TCAD 等顶级会议和期刊。
在技术优势方面，中天恒星方面称主要有三点：一是，面向亿级订单市场，以独立显卡 GPU 芯片主流产品为突破口，瞄准需求广阔、增长强劲的亿级刚需市场，突出性价比优势。
/ @" C3 K# v9 y, O- _1 U* J1 d8 s二是，拥有完全自主知识产权，以清华大学超过 10 年研究基础为依托的自研核心架构，确保产品迭代自主可控。以基础理论研究为基础，从数学公式推导开始，从架构设计、算法模型、原理验证、硬件实现、驱动开发等环节全部正向设计，核心架构完整知识产权，已申请专利和著作权数百项，数十项已获授权。
" z! a# s6 G! h1 R1 n三是，完备的交付能力，上下游产业链准备充分，确保产品量产自主可控；芯片设计完成全面验证，确保流片成功；软硬件接口符合国际标准，确保芯片装机即可使用，包括操作系统多个认证。
GPU 是数字世界图形内容生成的基石，不管是桌面应用、游戏、电影、数字孪生还是元宇宙；与此同时，强大的并行计算能力业已成为各种应用加速的主流手段，正广泛应用于科学计算和人工智能。然而，我国 GPU 芯片基本全部依赖进口。多重因素之下，GPU 的国产替代形式迫切。