Новый графический процессор Imagination сразится с Apple, Qualcomm и Arm
Компания Imagination представила новый графический процессор для мобильных устройств, который должен принести долгожданную конкуренцию арене мобильных графических процессоров. Большое внимание уделяется графическим процессорам Qualcomm Adreno, которые используются в процессорах Snapdragon, и графическим процессорам Mali от Arm, которые используются в процессорах Exynos от Samsung и процессорах Kirin от Huawei. Но, как я уже писал ранее, эти двое не единственные производители мобильных графических процессоров. Есть еще одно.
Графические процессоры PowerVR от Imagination в настоящее время используются в процессорах от MediaTek, Unisoc, Allwinner и Rockchip. Я говорю «в настоящее время», потому что альянсы в мире мобильных процессоров изменчивы. Вплоть до выпуска процессора Apple A9 включительно Imagination была единственным поставщиком технологий графического процессора для Apple. Эта сделка провалилась, в результате чего Imagination перегруппировалась и нашла новых партнеров. MediaTek – один из таких партнеров, но отношения не исключительные. Например, в новой SoC Dimensity 1000 5G от MediaTek используется графический процессор Arm Mali.
В то время как менеджмент Imagination искал новые рынки и новых партнеров, кажется, что его инженеры только что взялись за свою работу, а именно на разработку графического процессора следующего поколения. Новый графический процессор IMG A-Series может стать серьезным соперником не только в смартфонах, но и в других мобильных устройствах, таких как Chromebook.
Когда дело доходит до графических процессоров, есть три ключевых показателя: производительность, мощность и вычислительные ресурсы. Другими словами, насколько быстро будут запускаться 3D-игры? Сколько батареи он будет использовать? И можно ли его использовать для других задач, таких как машинное обучение? Согласно Imagination, серия A обеспечивает значительные улучшения при тех же тактовых частотах и с использованием того же производственного процесса. Он предлагает в 2,5 раза большую производительность и в 8 раз более быстрое машинное обучение, при этом потребляя на 60% меньше энергии, чем нынешние устройства PowerVR, которые поставляются в настоящее время. Это впечатляющие цифры! Единственная ложка дегтя заключается в том, что это конкретное сравнение проводится с устройствами, которые поставляются в реальном мире, а не со всеми существующими конструкциями графических процессоров от Imagination. Тем не менее, эти достижения нельзя игнорировать.
Разработчикам графических процессоров необходимо предоставить своим клиентам (т. Е. Производителям микросхем) большую гибкость. Это означает возможность настраивать одну и ту же базовую конструкцию графического процессора по-разному в зависимости от рынка. Например, Imagination предлагает high-end IMG AXT 64-2048. Он обеспечивает производительность искусственного интеллекта 2,0 терафлопс, 64 гигапикселя и 8 вершин в секунду. Это был бы идеальный графический процессор для Chromebook или даже в качестве встроенного графического процессора в сервере.
Комбинация возможных конфигураций продолжается от IMG AXT 48-1536 для мобильных устройств премиум-класса (1,5 терафлопс, 48 Гпикселей и 6 TOPS) до IMG AXM 8-256 для мобильных устройств среднего уровня. Существуют даже варианты для телевизоров начального уровня и бюджетных смартфонов с IMG AX 2-16 (2 PPC, 16 GFLOPS и 2 Gpixels) и IMG AX 1-16 (1 PPC, 16 GFLOPS и 1 Gpixels).. Последний, как утверждает Imagination, является самым быстрым графическим процессором с поддержкой Vulkan в своем классе.
Как и предыдущие графические процессоры PowerVR, в новой серии A используется технология отложенного рендеринга на основе тайлов, что означает, что она рисует только то, что видно на экране. Чтобы обеспечить стабильную производительность, IMG A-Series включает в себя алгоритмы Pro-Active DVFS (динамическое масштабирование напряжения и частоты) и крайнего срока, что означает, что если части графического процессора не используются полностью или не нужны для обработки, они немедленно замедляются. вниз или даже в режим сна, чтобы обеспечить оптимальную энергоэффективность.
дизайн
Внутренний дизайн графических процессоров серии A сильно отличается от предыдущих графических процессоров PowerVR. В основе графического процессора лежит быстрое и эффективное устройство умножения-сложения для выполнения операций смешанного умножения и сложения (FMA). Эти устройства выполняют умножение, а затем сложение за один шаг. Предыдущие графические процессоры PowerVR использовали широкий набор из 32 модулей FMA в логическом компоненте, известном как ALU (Arithmetic Logic Unit). Новая серия A расширяет ALU до 128 операций. Это 256 партий 32-битных операций умножения-сложения с плавающей запятой за такт (256, потому что это умножение двух чисел FP32).
Результатом этой новой конструкции является упрощение конвейеров ALU при одновременном повышении параллелизма на уровне потоков. Предыдущая конструкция больше полагалась на параллелизм на уровне команд, что, в свою очередь, требовало более сложного ALU и более сложного компилятора.
IMG A-Series использует технологию HyperLane компании Imagination. С его помощью отдельные полосы управления оборудованием позволяют изолировать память, что означает, что различные задачи могут быть отправлены на GPU одновременно для безопасной многозадачности GPU. Графический процессор можно разделить в зависимости от чистой мощности (например, одна четверть для одной задачи, три четверти для другой задачи) или динамически с установленными уровнями производительности для каждой задачи. Для автомобильных приложений это может означать, что информационно-развлекательное устройство получит самый низкий приоритет по сравнению с цифровой приборной панелью. Это касается не только традиционной обработки графики, но и задач машинного обучения, выполняемых на GPU.
Для обработки аспектов параллелизма в графическом процессоре серия A включает встроенный микропроцессор, основанный на неопределенной архитектуре. В прошлом Imagination использовала микропроцессор на базе MIPS для такой задачи. Однако после эпизода с Apple MIPS были распроданы. Одно мы точно знаем, это то, что Imagination за последние 12 месяцев стала очень удобной с различными производителями микросхем RISC-V. Я оставлю вас делать собственные выводы.
Передача данных внутри графического процессора требует энергии. Чем меньше данных вы передаете, тем эффективнее графический процессор. Большинство графических процессоров используют ту или иную форму внутреннего сжатия, потому что для больших потоков данных на самом деле более энергоэффективно сжимать данные и затем отправлять их, а не отправлять их в необработанном виде. Графические процессоры IMG серии A используют сжатие изображений без потерь или визуальных потерь PVRIC4.1 для постоянного сокращения полосы пропускания. Новый метод сжатия в большинстве случаев работает без потерь, а в исключительных случаях – без визуальных потерь. С другой стороны, гарантируется степень сжатия 50% независимо от данных.
Когда мы можем ожидать их появления на рынке?
Анонсы хороши, но когда мы увидим систему на кристалле с графическим процессором IMG A-Series? Ответ рано или поздно. IMG A-Series уже лицензирована на нескольких рынках, и первые SoC ожидаются в 2020 году. Также в 2020 Imagination выпустит свой следующий графический процессор, преемник A-Series, с умным названием B-Series. Он обеспечит повышение производительности на 30% по сравнению с Series-A и должен иметь аппаратную трассировку лучей!
Не пропустите: чего ожидать от процессоров для смартфонов в 2020 году
Новый мощный графический процессор может действительно изменить ситуацию на рынке мобильных процессоров. Что вы думаете? Может ли воображение сломать твердыню Qualcomm? Может ли он убедить кого-нибудь из клиентов Arm перейти на новую версию? Позвольте мне знать в комментариях ниже.
Источник записи: https://www.androidauthority.com