摩尔定律和登纳德定律的放缓引发了人们对特定领域处理器（也称为特定应用处理器，或简称ASIP）的重视。ASIP实现了为特定应用领域量身定制的专用指令集架构(ISA)，通常会从某个基线开始设计，比如从RISC-V ISA基线开始。ASIP可以替代传统的固定功能硬件加速器，同时引入软件可编程性，从而在设计过程和最终产品中实现更高的灵活性和敏捷性。通过维护RISC-V ISA基线，ASIP也促进了与现有处理器生态系统的兼容和重用。
新思科技的ASIP Designer是用于设计、实现、编程和验证专用指令集处理器的行业领先工具，从单一特定处理器描述开始，芯片设计人员能够快速获得优化的C/C++编译器、周期精确的模拟器和ASIP可综合硬件实现。通过使用ASIP独有的compiler-in-the-loop和synthesis-in-the-loop方法学，能够将ISA和微架构快速调整到适合的应用领域。
本次研讨会将对新思科技ASIP Designer工具套件的技术特性、开发流程进行系统讲解，同时还包含两个热门应用领域的案例研究。第一个案例将介绍用于加速MobileNetV3的专用处理器的实现，包含应用分析，软件优化，以及架构实现；第二个案例将展示一款由RISC-V基线架构，逐渐扩展到高度并行化和定制化的立体图像匹配加速器。
特定领域处理器（也称为特定应用处理器，ASIP）通过软件编程将硬件定制化与灵活性相结合。 在本次研讨会上，王伟将首先对ASIP的概念进行阐述，紧接着会对新思科技ASIP Designer工具套件的关键技术以及开发流程进行系统讲解。
为了充分发挥ASIP方法学的优势，除了简单的指令扩展之外，ASIP Designer工具套件还引入了更广泛的架构优化方法。例如，数据级和指令级并行、实现高度优化的定制数据通路，这些都是先进的ASIP的重要特性。这显然超出了在固定的基础处理器上增加简单指令扩展可能实现的程度，而ASIP Designer将为芯片设计人员提供此类架构的设计能力。
翟宝陆将通过一个为高效处理MobileNetV3而专门设计的AI处理器示例来说明。MobileNetV3 AI加速器从ASIP Designer的示例库提供的众多RISC-V ISA示例模型当中的一个扩展而来，具有4槽VLIW架构（每个周期能够发射4 条指令），并提供了64个MAC 向量单元，对8位向量数据进行操作。针对应用特点，MobileNetV3 AI加速器可以通过对内存访问的调整，进一步优化处理器性能。
MobileNetV3 AI加速器的设计过程包含了算法分析、并行化分析，以及高效的架构探索过程。ASIP Designer的SDK和RTL生成功能，将能够帮助芯片设计人员实现MobileNetV3 ASIP的高效设计，并保持完全的C语言可编程性。
立体图像匹配算法对处理能力的要求非常高（大约 30 TMACs/s），需要大量的平方差和（SSD）运算来计算像素视差。在立体图像匹配加速器设计中，定制的指令和数据通路以逐步的方式添加到基准RISC-V设计当中，并使用新思科技ASIP Designer工具套件的compiler-in-the-loop和synthesis-in-the-loop优化流程，探索了多种实现解决方案及其性能与成本的权衡。这些流程允许应用程序代码和ASIP架构迭代进行协同优化，同时在每一步来验证它们的正确性和性能。使用ASIP Designer设计的立体图像匹配加速器“Tmatch”是一个具有有限的指令级并行性 (ILP)、高度定制化的向量 ASIP，展示了使用带有矢量扩展功能的常规RISC-V处理器无法实现的巨大性能提升。