高性能计算（HPC) 指通常使用很多处理器（作为单个机器的一部分）或者某一集群中组织的几台计算机（作为单个计算资源操作）的计算系统和环境。多年来高性能计算一直是科技综合实力竞争的制高点，同时也在一定程度上反映了各大公司在系统研发方面的实力。

现如今，AI、5G、自动驾驶、海量存储，数字革命蓬勃发展的智能时代已经到来，人工智能已逐渐成为高性能计算市场的新发展方向。由于高性能计算和人工智能相互促进、相互辅助的天然关系，高性能计算和人工智能的深度融合也成了必然的趋势。

然而，身处信息爆炸的大数据时代，人工智能的出现，由于其需要大量数据训练的特殊性，使得人们对超高速、高带宽、大容量、高密度、低功耗和低成本的超高性能计算需求呈指数式增长。

就目前而言，高带宽高能效已成为了高性能计算的核心瓶颈。由于传统计算设备广泛采用的冯·诺依曼架构中，计算和存储功能的分离，以及处理器和存储器二者之间长期以来采用的不同工艺路线，数据在处理器和存储器之间来回的传输会消耗大量的时间和功耗。因此，“功耗墙”和“存储墙”方面的问题也相应的产生。

高性能计算

而无论是对于现如今的7nm工艺时代还是华为正在研究的5nm工艺，又或是三星正在努力的3nm工艺，访存功耗、通信功耗、数据传输和访问功耗都将大幅度提升占比。所以，要想克服高性能计算的核心瓶颈，计算单元的优化定制、HBM、GDDR6/LPDDR4和Serdes高带宽存储技术都将发挥着重要的作用。

据相关数据显示，1980-2000年处理器和存储器两者的速度失配以每年50%的速率在增加。基于这一正在急速增加的数据和视频的并行计算需求，以及消费者和厂商对存储的更高要求，如何尽可能实现近数据存储计算(Near Memory Compute)，或者是最好能够将存储和计算有机地结合在一起(存储器颗粒本身的算法嵌入)，直接利用存储单元进行计算，最大程度的消除数据迁移所带来的功耗开销成为了亟待解决的问题。

这方面的研究上，作为国内IP市场连续10年领先的领军芯片IP供应商，Innosilicon（芯动科技）已在全球率先突破近阈值低功耗计算技术和GDDR6 高带宽存储技术,用于解决低功耗云计算能效瓶颈。芯动公司（Innosilicon） 的GDDR6 PHY是全球首个经过硅验证的商用GDDR6 IP, 它完全符合JEDEC GDDR6（JESD250）标准。相对于GDDR5 / GDDR5X，GDDR6提供了增加的每引脚带宽（最高16 Gbps）和更低的工作电压（1.35 V），从而提高了性能并降低了功耗。通过优化的FinFET、数据/时钟硅波形，实现了性能提升14％，还以稳定的过程控制确保了规模产量。

Innosilicon DDR6

不仅如此，芯动科技成功投产的GDDR6 AI内存条和定制GPU，更是全球首发、业界最快的ASIC，实现了读写独立通道达到读写平衡效率优化，每次读写高达256 bits宽 （16n prefetch），并行计算、AI、GPU、网络大数据应用性价比好，在Autopilot高温度覆盖和汽车电子领域应用前景广阔。用于IP内核的Innosilicon系统感知设计方法还可提供以客户为中心的体验，并缩短了产品上市时间和首次使用权，从而为客户充分利用人工智能应用构建优势铺石垫路。

总的而言，智能化数字化引领变革的今天，高性能计算的发展还有一段漫长的路要走，而这一路上需要国内更多富有创造性的芯片IP设计公司的不断努力和实践。