移動、汽車、桌面顯卡,云游戲!
IMG全新B系列多核GPU強勢出擊
手機、汽車、游戲、數(shù)字電視、桌面顯示、云服務(wù)器……現(xiàn)代生活中,為了實現(xiàn)更理想的用戶體驗,越來越多的應(yīng)用場景都在追求更加卓越的圖形處理和顯示效果,圖形處理器(GPU)也由此變得越發(fā)關(guān)鍵。而且,高性能、多特性的GPU除了可以提供強大的圖形處理功能外,也開始憑借不斷提升的計算能力在人工智能應(yīng)用方面發(fā)揮重要作用,因此,眾多設(shè)備、系統(tǒng)和應(yīng)用廠商將GPU作為關(guān)注熱點也就不難理解了。
在GPU領(lǐng)域,Imagination是一家值得重點關(guān)注的企業(yè),30余年GPU研發(fā)經(jīng)驗的積累沉淀、永遠追求技術(shù)領(lǐng)先的開拓精神都是這家公司深獲業(yè)界認可的因由。對于Imagination,很多業(yè)內(nèi)人士更了解的應(yīng)該是其多年來在移動GPU領(lǐng)域的深厚影響,其實他們在汽車GPU領(lǐng)域也一直處于業(yè)界絕對領(lǐng)先地位,而且隨著公司經(jīng)歷中資收購和進一步大力投資于研發(fā)之后,Imagination也在因應(yīng)市場新需求不斷拓展其應(yīng)用市場,以追尋更廣闊的成長空間。
手機GPU市場的再接再厲
正如前文所說,Imagination的GPU性能是毋庸置疑的,蘋果是他們超過十年的客戶就足以證明他們在這個領(lǐng)域的影響力。但作為一家在圖形方面有35年經(jīng)驗的公司,Imagination并不固步自封。在2019年12月,發(fā)布了其全新架構(gòu)的A系列GPU。按照當時的描述,這系列產(chǎn)品是Imagination 15年來最重要的GPU和IP發(fā)布。
在日前,Imagination公司則帶來全新的B系列,將公司GPU性能再次帶上了一個新臺階。
據(jù)Imagination技術(shù)產(chǎn)品管理高級總監(jiān)Kristof Beets介紹,全新的B系列GPU能提供最高的性能密度,可以針對給定的性能目標實現(xiàn)更低的功耗和高達35%的帶寬降低,這使其成為頂級設(shè)計的理想解決方案。與前幾代產(chǎn)品相比,B系列的功耗降低了多達30%,面積縮減了25%,且填充率比競品IP內(nèi)核高2.5倍。 和A系列一樣,新一代的GPU同樣有四個系列,分別是IMG BXE、IMG BXM、IMG BXT和IMG BXS。其中,前三款面向移動端的GPU將會是B系列的重要關(guān)注點。 Kristof Beets在發(fā)布會中也指出,IMG BXE是面向入門級游戲設(shè)計的GPU內(nèi)核,其每個時鐘周期可以處理從1個像素到高達16個像素,從而可支持從720p到8K的分辨率。“與上一代內(nèi)核相比,BXE實現(xiàn)了多達25%的面積縮減,同時其填充率密度高達競品的2.5倍”,Kristof Beets強調(diào)。 來到IMG BXM,則是Imagination面向中端移動游戲和數(shù)字電視等市場推出的一系列性能高效的內(nèi)核。據(jù)介紹,這系列的GPU能夠在緊湊的硅面積上實現(xiàn)填充率和計算能力的最佳平衡。 至于IMG BXT,則是面向旗艦級的移動設(shè)備、服務(wù)器和云平臺出的系列產(chǎn)品。從Imagination提供的數(shù)據(jù)可以看到,該旗艦款B系列GPU是一個四核部件,可以提供6 TFLOPS的性能,每秒可處理192 Gigapixel(十億像素),擁有24 TOPS(每秒萬億次計算)的人工智能(AI)算力,同時可提供行業(yè)最高的性能密度。 從Kristof Beets的介紹我們得知,新的B系列擁有多核架構(gòu),能夠帶來更高的性能。Imagination Technologies首席產(chǎn)品官Chris Porthouse也說道:“我們在多核架構(gòu)中采用了自己最佳的高性能、低功耗內(nèi)核,并整合了創(chuàng)新性的分散管理方法,從而可以提供高效的擴展特性,并且可與諸如小芯片(chiplet)架構(gòu)等行業(yè)趨勢相兼容。這使我們能夠提供以前的GPU IP所不能提供的一系列性能水平和配置”。
而從他們的介紹我們得知,Imagination 全新的多核架構(gòu)已經(jīng)針對BXT和BXM內(nèi)核的每個產(chǎn)品系列進行了優(yōu)化,利用多個主核的擴展特性實現(xiàn)了GPU內(nèi)核的多核擴展。得益于這個多核架構(gòu)的設(shè)計,這兩個系列GPU結(jié)合了所有內(nèi)核的能力,可以為單個應(yīng)用提供最大化的性能,或者可以根據(jù)需要支持不同內(nèi)核去運行獨立的應(yīng)用。
而BXE內(nèi)核則提供了主核-次核的擴展模式,這是一種面積優(yōu)化的解決方案,通過單個GPU內(nèi)核提供了高性能,同時可以利用我們的HyperLane技術(shù)進行多任務(wù)處理。 Imagination方面表示,借助這個全新系列的GPU,公司希望能夠在繼續(xù)向蘋果公司授權(quán)的同時,擴大在安卓市場的占有率,進而提升公司在移動GPU市場的占有率。從Imagination提供的數(shù)據(jù)看來,其在GPU IP市場達到35.5%的份額,超越Arm Mali系列和高通Adreno系列,登上移動GPU IP龍頭的位置。
圖片來自Imagination
三大新市場的強勢出擊
借助這個全新的B系列的GPU,Imagination希望能在多個市場開疆辟土。其中尤其以桌面和云市場更受公司關(guān)注。
首先看汽車GPU方面,在去年A系列的發(fā)布會上,Imagination就發(fā)布了面向汽車應(yīng)用的IMG AXT-32-1024。據(jù)了解,這系列IP的性能為1 TFLOP、32 Gpixels和4TOPS,能為汽車應(yīng)用提供強力的支持,公司也對汽車寄予了厚望。今年五月,Imagination更是宣布與北汽產(chǎn)投攜手成立合資企業(yè)北京核芯達科技有限公司,將致力于面向自動駕駛的應(yīng)用處理器和面向智能座艙的語音交互芯片研發(fā)。能達成這個合作,Imagination在GPU方面的實力是關(guān)鍵。
而在新的B系列產(chǎn)品中,Imagination也帶來了其面向未來汽車的IMG BXS 系列GPU。據(jù)介紹,BXS系列是符合ISO 26262標準的GPU,也是迄今為止所開發(fā)的最先進的汽車GPU IP內(nèi)核。BXS提供了一個完整的產(chǎn)品系列,從入門級到高級的產(chǎn)品,可為下一代人機界面(HMI)、UI顯示、信息娛樂系統(tǒng)、數(shù)字駕艙、環(huán)繞視圖提供解決方案,再到高計算能力的配置,則可支持自動駕駛和ADAS。 Kristof Beets則告訴記者,BXS系列采用了Imagination獨創(chuàng)的技術(shù),讓其可以驗證和確保GPU數(shù)據(jù)的正常執(zhí)行和傳輸。從硬件設(shè)計上看,該系列GPU除了帶有鎖步(lockstep)機制外,X還包括硬件機制,可以在計算和圖形處理功能上執(zhí)行安全關(guān)鍵工作負載的同時實現(xiàn)性能最大化。此外,Imagination在汽車GPU方面的驅(qū)動技術(shù)也都是自行研發(fā)的,這和行業(yè)大多數(shù)競爭對手選擇與第三方合作的方式有所不同,這進一步幫助客戶更好地完成其相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計。目前Imagination已經(jīng)在汽車GPU IP市場拿下43%左右的份額。 再看桌面和云GPU市場,這也將會是Imagination未來的發(fā)力點所在。而從最近這兩年的技術(shù)發(fā)展趨勢和國際合作關(guān)系來看,這也是一個很好理解的邏輯。以桌面為例,當前桌面GPU的主流供應(yīng)商是AMD、Intel和Nvidia,但他們?nèi)叨际敲绹?yīng)商,考慮到當前的中美關(guān)系,這些GPU提供商的未來充滿著不確定性,這就給總部位于英國的Imagination帶來了機會。對于他們來說,這其實并不是一個新市場。 資料顯示,在進入移動市場之前,Imagination曾在PC GPU市場擁有強大的影響力。在3dfx Voodoo系列顯卡鼎盛的時代,Imagination尚能夠在3D領(lǐng)域甚至有能與其掰手腕。雖然后來在ATI和Nvidia的激烈競爭者沒落后,但Imagination將其重點轉(zhuǎn)向移動市場,其低功耗且具強大性能的PowerVR系列曾在移動GPU IP市場占據(jù)霸主地位。經(jīng)歷了十幾年的潛行之后,Imagination重返桌面GPU 市場。 因為擁有著其他任何廠商所不具備的優(yōu)勢,Imagination在這個領(lǐng)域的實力顯而易見。Kristof Beets也表示,采用B系列多核設(shè)計的7nm桌面GPU,頻率可達到1.5 GHz,能幫助客戶實現(xiàn)他們想要的桌面GPU應(yīng)用。 至于云GPU,這也是一個不容忽視的市場。近年來,因為終端設(shè)備應(yīng)用對芯片的性能要求越來越高,為了提升消費者的體驗,很多廠商就打出了“云游戲”和“云手機”之類的概念。具體而言就是希望借助云端的算力,提高終端設(shè)備的使用體驗。Imagination也希望在這個市場發(fā)力。 據(jù)了解,本土廠商芯動科技已經(jīng)把最新推出的IMG B系列BXT高性能多核圖形處理器(GPU)IP,集成到其全球首發(fā),支持桌面和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的GPU獨立顯卡產(chǎn)品中。同時,雙方還在探索進一步長期戰(zhàn)略性合作,旨在將更多功能更強大的GPU顯卡芯片以及解決方案推向市場。 Imagination Technologies新上任的首席執(zhí)行官Simon Beresford-Wylie也表示:“IMG B系列為我們的客戶提供了更多選擇。它建立在大量投資及A系列技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,同時增加了多核技術(shù),以驚人的33種全新配置擴展了Imagination的GPU產(chǎn)品系列。憑借B系列產(chǎn)品,我們相信Imagination可以為每個人提供最佳的GPU,無論他們有何種需求。”
雄厚的技術(shù)積累是底氣
之所以Imagination在移動GPU和公司瞄準的新興市場擁有如此巨大的野心,與公司擁有雄厚的技術(shù)家底有很重要的關(guān)系。 從Imagination的介紹我們得知,經(jīng)過多年的積累,公司已經(jīng)開發(fā)出了面向圖形處理、計算和連接方面的IP,光是在GPU方面,Imagination已經(jīng)有了超過1500項的專利積累。據(jù)統(tǒng)計,迄今為止,帶有Imagination IP的芯片產(chǎn)品的累計出貨量超過了110億顆。
在打下深厚的核心技術(shù)基礎(chǔ)之余,Imagination還在如光線追蹤、圖像壓縮和RISC-V等面向未來的技術(shù)上做了廣泛的投入,能讓他們擁抱未來技術(shù)變革的底氣。
首先看光線追蹤方面,這是GPU廠商為了顯示有真實的效果而采用的技術(shù)。作為行業(yè)領(lǐng)先的供應(yīng)商,Imagination在這方面有了逾10年的投入,從2019年五月起,Imagination就已宣布提供其PowerVR光線追蹤技術(shù)授權(quán),從而使采用光學(xué)建模技術(shù)來實現(xiàn)最前沿的真實圖像渲染能夠被集成到圖形處理器(GPU)中,并用于移動設(shè)備,汽車,服務(wù)器和服務(wù)器和其他市場。 在今年九月,Imagination又發(fā)布光線追蹤等級系統(tǒng),幫助開發(fā)人員和原始設(shè)備制造商(OEM)清晰了解現(xiàn)在和未來可用的光線追蹤加速解決方案的功能。按照官方介紹,光線追蹤等級系統(tǒng)共包含6個等級,它們的功能和要求如下:
Level 0:傳統(tǒng)解決方案
Level 1:傳統(tǒng)GPU上的軟件
Level 2:硬件中的光線/框架和光線/三角形測試器
Level 3:硬件中的邊界體積層次結(jié)構(gòu)(Bounding Volume Hierarchy,BVH)處理功能
Level 4:硬件中的BVH處理和一致性排序功能
Level 5:硬件中帶有場景層次生成器(Scene Hierarchy Generation,SHG)的一致性BVH處理功能
而按照Kristof Beets在發(fā)布會上的介紹,只有到了Level 4,才能實現(xiàn)最好的用戶體驗、更高算力、更低帶寬,可實現(xiàn)桌面級高效性能的提升。而他們將會在明年發(fā)布的C系列中,推出相關(guān)技術(shù)。
在B系列中引入的圖像壓縮技術(shù)IMGIC則是Imagination為了應(yīng)對現(xiàn)在圖像數(shù)據(jù)越來越大與帶寬有限的矛盾而推出的一個技術(shù)。
作為市場上最先進的圖像壓縮技術(shù),IMGIC可為Imagination的客戶提供節(jié)省帶寬的新選擇。它提供了多達四種壓縮等級:覆蓋了像素完全無損模式到可確保4:1或更佳壓縮率的帶寬極省模式。這不但為SoC設(shè)計人員提供了更高的靈活性,以優(yōu)化性能或降低系統(tǒng)成本,同時保持出色的用戶體驗。 Imagination方面強調(diào),IMGIC技術(shù)可以兼容B系列中的所有內(nèi)核,這使得即便是最小的內(nèi)核,也能夠擁有行業(yè)領(lǐng)先的圖像壓縮技術(shù)優(yōu)勢。 至于RISC-V,因為其獨特的開源特性,這個新的指令集架構(gòu)在全球引起了廣泛的興趣,而Imagination作為一個與CPU廠商有豐富合作經(jīng)驗的廠商,也與這個生態(tài)進行了廣泛的合作。 在去年五月,Imagination宣布,公司已加入SiFive的DesignShare生態(tài)系統(tǒng),從而使系統(tǒng)設(shè)計人員能夠輕松地獲取其領(lǐng)先的PowerVR圖形處理器(GPU)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器,NNA)硅知識產(chǎn)權(quán)(IP)內(nèi)核;今年九月,Imagination更是推出了完整的RISC-V計算機體系結(jié)構(gòu)課程。 Imagination的種種動作表明,他們不但期望突破“Arm Cortex+Arm Mali”的組合包圍圈,相信他們也想在RISC-V上完成他們在MIPS上的未竟之事。 此外,Imagination最近幾年還在AI方面有了很重磅的投入,基于其2NX NNA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器IP的開發(fā)的AI芯片曾榮登AI Benchmark榜首,19年其推出了3NX NNA, 他們表示將在下個月推出新一代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器產(chǎn)品。并會打造一個融合GPU和AI加速器的異構(gòu)系統(tǒng),這將給開發(fā)者提供更強的性能。 除了領(lǐng)先的技術(shù)以外,當前的國際貿(mào)易環(huán)境也是Imagination的一大機遇。正如該公司首席營銷官David Harold所說:“作為一家總部在英國的公司,Imagination的IP不會受到美國的任何限制,這讓我們有了更好的機會”。“尤其是在中國,我們將大力在當?shù)匕l(fā)展,謀求共贏”,David Harold強調(diào)。
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原文標題:最強GPU助力,Imagination踏上新征途
文章出處:【微信號:Imgtec,微信公眾號:Imagination Tech】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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