隨著人工智能（AI）在各行各業(yè)的應(yīng)用場景日益豐富，半導(dǎo)體廠商面臨巨大壓力，他們需緊跟AI工作負(fù)載復(fù)雜度和專業(yè)化需求的步伐。從實(shí)時語言處理、視覺應(yīng)用到指令驅(qū)動模型，AI工作負(fù)載需要既強(qiáng)大又高效的芯片解決方案。這些解決方案需針對特定應(yīng)用場景進(jìn)行優(yōu)化，并能隨AI基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)展而靈活適配。

為AI系統(tǒng)開發(fā)半導(dǎo)體IP的企業(yè)，例如臺北的AI加速與編譯器技術(shù)開發(fā)商Skymizer，必須盡早考慮這些需求。此外，他們還需要推動IP提供商、芯片集成商與AI軟件開發(fā)者的協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)更無縫的集成與優(yōu)化。

Skymizer基于LISA v3指令集架構(gòu)（ISA），致力于滿足現(xiàn)代AI應(yīng)用的嚴(yán)苛要求。他們計劃開發(fā)名為HyperThought的AI加速器IP，從而支持多模態(tài)與智能體AI。Skymizer的設(shè)計目標(biāo)是在緊湊且可擴(kuò)展的子系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對語言、視覺和指令模型的實(shí)時處理，并通過模塊化設(shè)計無縫集成到從邊緣設(shè)備到復(fù)雜汽車系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用場景中。

為完成功能和IP接口驗(yàn)證，以及與設(shè)計合作伙伴和客戶的早期協(xié)作，Skymizer亟需可靠的FPGA原型系統(tǒng)。最終，他們選擇了基于AMD VP1902自適應(yīng)SoC的新思科技HAPS技術(shù)。

Skymizer利用基于VP1902的新思科技HAPS技術(shù)，驗(yàn)證并演示其HyperThought AI加速器IP，充分發(fā)揮了HAPS的高性能執(zhí)行與軟硬件協(xié)同開發(fā)能力。

AI IP的快速開發(fā)需求

為實(shí)現(xiàn)HyperThought的緊迫上市目標(biāo)，Skymizer需要先進(jìn)原型平臺來支持現(xiàn)代AI IP開發(fā)?；谧钚翧MD VP1902自適應(yīng)SoC的HAPS成為理想之選。

HAPS通過支持硅前系統(tǒng)驗(yàn)證、軟硬件協(xié)同開發(fā)以及“at-speed”實(shí)時原型驗(yàn)證，大幅簡化了Skymizer的開發(fā)流程，確保HyperThought在設(shè)計早期就達(dá)到性能、互操作性和可靠性指標(biāo)。

基于VP1902的新思科技HAPS技術(shù)的關(guān)鍵優(yōu)勢包括：

容量：單個FPGA可容納整個Skymizer LPU設(shè)計，而無需分割，并通過異步時鐘實(shí)現(xiàn)高性能原型驗(yàn)證。

高性能：經(jīng)過Skymizer與新思科技團(tuán)隊(duì)調(diào)優(yōu)，HAPS運(yùn)行時性能出眾，有效加速驗(yàn)證周期并縮短上市時間。

Skymizer首席營銷官William Wei：“借助HAPS，客戶可在芯片推出前，通過真實(shí)硬件體驗(yàn)HyperThought的智能體AI與多模態(tài)功能。我們與新思科技合作，在精準(zhǔn)高效的硬件上展示我們的LPU原型，得以在開發(fā)周期的最早期就與生態(tài)系統(tǒng)中的合作伙伴和客戶進(jìn)行互動。”

HAPS如何加速HyperThought開發(fā)

Skymizer采用HAPS，證明了HAPS在IP設(shè)計驗(yàn)證和系統(tǒng)開發(fā)中的價值。通過在HAPS上進(jìn)行HyperThought原型驗(yàn)證，Skymizer實(shí)現(xiàn)了：

硬件驗(yàn)證創(chuàng)新：Skymizer在HAPS上快速完成了HyperThought IP驗(yàn)證，確保其滿足目標(biāo)性能和可靠性要求。這一硅前驗(yàn)證階段降低了昂貴的芯片迭代風(fēng)險，加速了整體開發(fā)進(jìn)程，并能夠向客戶演示IP功能。

軟硬件協(xié)同開發(fā)：HAPS可靠的調(diào)試與混合原型功能，支持Skymizer在硬件原型環(huán)境中啟動驅(qū)動程序、固件和應(yīng)用程序。這種軟硬件協(xié)同開發(fā)模式大大降低了風(fēng)險，確保能更順暢地過渡到量產(chǎn)階段。

加速原型模型開發(fā)：借助HAPS ProtoCompiler，Skymizer實(shí)現(xiàn)了分割、時序與連接性等關(guān)鍵任務(wù)的自動化，使團(tuán)隊(duì)能以真實(shí)速度調(diào)試HyperThought的高級功能，獲得充足的驗(yàn)證周期。

可擴(kuò)展性：HyperThought的模塊化設(shè)計與HAPS十億門級的容量可擴(kuò)展性結(jié)合，支持從邊緣設(shè)備到更復(fù)雜系統(tǒng)的靈活擴(kuò)展。這種靈活性確保HyperThought能夠滿足Skymizer客戶的多元化需求。

實(shí)時驗(yàn)證多模態(tài)AI工作流程

在HAPS上部署HyperThought的核心優(yōu)勢之一，是實(shí)現(xiàn)其功能的真實(shí)環(huán)境驗(yàn)證。Skymizer的IP開發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠利用HAPS硬件，實(shí)時驗(yàn)證多模態(tài)AI工作流程，進(jìn)行系統(tǒng)級性能調(diào)優(yōu)。該方法不僅有助于確保IP的可靠性并滿足量產(chǎn)要求，還能簡化客戶對HyperThought的采用流程，并促進(jìn)早期軟件開發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)協(xié)作。

此外，Skymizer通過新思科技的Verdi平臺實(shí)現(xiàn)RTL與軟件層跨層調(diào)試，憑借全面的調(diào)試能力快速識別和解決問題，確保HyperThought可適配廣泛應(yīng)用場景。

最后，基于HAPS的IP原型套件IPK，還使Skymizer合作伙伴與客戶能夠通過PCIe接口評估和集成HyperThought。這種簡化的IP采用模式促進(jìn)了整個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)作，加速了智能芯片解決方案的開發(fā)進(jìn)程。

AI IP與基于FPGA的原型驗(yàn)證的廣闊前景

Skymizer采用新思科技HAPS技術(shù)，是AI加速器IP開發(fā)領(lǐng)域前沿技術(shù)的典范。借助HAPS原型驗(yàn)證能力，Skymizer以滿足當(dāng)今AI開發(fā)節(jié)奏的速度，完成了HyperThought AI加速器IP的開發(fā)與驗(yàn)證。

隨著AI持續(xù)驅(qū)動先進(jìn)芯片解決方案需求，基于FPGA的原型驗(yàn)證將至關(guān)重要。HAPS等原型環(huán)境支持HyperThought等IP的開發(fā)、驗(yàn)證與演示，為智能、可擴(kuò)展、高效的系統(tǒng)設(shè)計開辟了新可能，助力SoC開發(fā)者以前所未有的速度將創(chuàng)意轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)。