أعلنت Imagination Technologies عن بنية GPU الجديدة من السلسلة A. تدعي الشركة أنها أسرع GPU IP في السوق.
تهيمن وحدات معالجة الرسوميات Adreno المخصصة من Qualcomm ووحدات معالجة الرسوميات Mali من ARM على سوق GPU للهواتف المحمولة هذه الأيام. ومع ذلك، في الماضي، كان الوضع مختلفا. كان هناك عدد قليل من المنافسين في سوق GPU المحمول، مما ساعد على زيادة القدرة التنافسية في الصناعة. وكانت شركة Imagination Technologies، على وجه الخصوص، أحد اللاعبين الرئيسيين في هذه الصناعة. لا تزال الشركة التي يقع مقرها في المملكة المتحدة واحدة من الشركات الرائدة في مجال GPU المحمول بفضل البائعين ترخيص تقنيات GPU الخاصة بها، ولكن وحدات معالجة الرسوميات الخاصة بها التي تحمل علامة PowerVR موجودة في عدد قليل جدًا من المنتجات أيام. في الماضي، استخدمت شركة Apple وحدات معالجة الرسوميات المحمولة المتطورة في سلسلة SoCs الخاصة بالشركة، حتى Apple A10 في عام 2016. من ناحية أخرى، يتم استخدام وحدات معالجة الرسومات المنخفضة والمتوسطة المدى من قبل شركات مثل MediaTek وRockchip وما إلى ذلك. الآن، عادت Imagination Technologies مع إطلاق بنية GPU رئيسية في شكل بنية السلسلة A الجديدة. تصفه الشركة بأنه أهم إعلان عن GPU منذ 15 عامًا، وهي تروج لوحدات معالجة الرسومات الجديدة باعتبارها تمتلك أسرع GPU IP في العالم.
لمعرفة كيفية تأثير ذلك على سوق وحدات معالجة الرسومات المحمولة، دعنا نتعمق في خلفية الشركة ونرى مدى ملاءمتها لسوق وحدات معالجة الرسومات المحمولة.
تقنيات الخيال - الخلفية
لقد كانت Imagination Technologies تاريخيًا واحدة من الشركات الرائدة في سوق وحدات معالجة الرسومات المحمولة، حيث تعمل منذ التسعينيات. تمتلك الشركة عددًا من براءات اختراع GPU IP، مما يعني أنه يتعين على بائعي SoC دفع رسوم الترخيص الخاصة بها. تعد تقنية العرض المؤجل (TBDR) القائمة على البلاط مثالًا جيدًا. تنافست العلامة التجارية PowerVR لوحدات معالجة الرسوميات مع وحدات معالجة الرسوميات Adreno من Qualcomm ووحدات معالجة الرسوميات Mali من ARM، ولكن بعد إغلاق شركة Texas Instruments في عام 2012، كان المرخص الوحيد للشركة في الأجهزة المتطورة هو Apple.
تم ربط Apple وImagination حتى عام 2017، حيث قامت Imagination ببناء إصدارات مخصصة من وحدات معالجة الرسوميات PowerVR الخاصة بها لأجهزة iPhone وiPad. وأكدت شركة أبل أنها كانت تجري مناقشات مع شركة Imagination للاستحواذ على الشركة في مارس 2016، ولكن لم يتم التوصل إلى اتفاق. في أبريل 2017، أعلنت شركة Imagination أن شركة Apple أبلغت الشركة بأنها ستنتقل إلى وحدات معالجة الرسوميات المخصصة في غضون 15-18 شهرًا، لتتحرك بعيدًا عن وحدات معالجة الرسوميات PowerVR من Imagination. وبعد بضعة أشهر، أصدرت شركة Imagination إعلانًا صادمًا: لقد كانت مستعدة للقيام بذلك البيع، وانخفضت قيمتها السوقية بشكل كبير في وقت قصير حيث ابتعد أكبر عملائها عن استخدام أسهمها تكنولوجيا. تم شراء شركة Imagination في سبتمبر 2017 من قبل شركة Canyon Ridge، وهي شركة أسهم في كاليفورنيا تضم مستثمرين صينيين. أقل ما يمكن قوله هو أن التطورات كانت مفاجئة.
في نفس الشهر، أطلقت شركة Apple معالج A11 SoC جنبًا إلى جنب مع إطلاق iPhone 8/iPhone X. قيل أن A11 يحتوي على أول وحدة معالجة رسومات مخصصة من Apple. ومع ذلك، واصلت شركة Apple دفع رسوم الترخيص لشركة Imagination حيث لا تزال وحدة معالجة الرسوميات المخصصة لـ A11 تستخدم تقنية GPU الخاصة بـ Imagination (بما في ذلك TBDR). وفق أناند تك، يُنظر عادةً إلى تصميم وحدة معالجة الرسومات المخصصة من Apple على أنه شوكة لـ Imagination's IP في عام 2015، والتي تواصل Apple تطويرها بشكل مستقل بفضل الترخيص المعماري. العلاقة بين Apple وImagination هذه الأيام غير معروفة، ورسميًا، تظل بنية GPU المخصصة من Apple بمثابة صندوق أسود.
بعد أن استحوذت عليها شركة Canyon Ridge، وجدت شركة Imagination نفسها في وضع لم يكن لديها فيه أي عميل لوحدات معالجة الرسوميات المتطورة الخاصة بها. ال لقد وجدت بنية PowerVR Rogue الخاصة بالشركة طريقها إلى iPhone وiPad في النهاية العالية، ولكن بعد A11، لم يكن هناك أي شيء آخر المشترين. في القطاعات المنخفضة والمتوسطة المدى، واصلت Imagination ترخيص تقنية GPU لبائعين مثل MediaTek وRockchip وUnisoc. ومع ذلك، فإن بنيتها PowerVR 8XT و9XTP لم تصل إلى أي منتجات شحن. في الواقع، انتقلت MediaTek من استخدام وحدات معالجة الرسومات PowerVR إلى استخدام وحدات معالجة الرسوميات Mali من ARM. على سبيل المثال، هيليو P90 استخدمت وحدة معالجة الرسومات PowerVR GM9446 من Imagination (التي كانت تعتمد على بنية Rogue الأقدم)، لكن MediaTek انتقل بعد ذلك إلى وحدة معالجة الرسوميات Mali-G76MC4 من ARM في هيليو جي 90 تي.
في هذه الأثناء، أثبتت وحدات معالجة الرسوميات Mali التابعة لشركة ARM نفسها عدم قدرتها على المنافسة في سوق وحدات معالجة الرسومات المحمولة، نظرًا لأنها كانت أقل جودة من PPA (الأداء لكل منطقة) مقارنة بوحدات معالجة الرسوميات Adreno المخصصة من Qualcomm التي تخصص GPU IP، ومؤخرًا، وحدات معالجة الرسومات المخصصة من Apple. ARM Mali-G71 و مالي-G72 عانت من انخفاض الأداء وكفاءة الطاقة مقارنة بوحدات معالجة الرسوميات Adreno في ذلك الوقت. بينما ال مالي-G76 كان تحسنًا قويًا، إلا أنه لم يكن كافيًا للحصول على تاج أداء وكفاءة وحدة معالجة الرسومات المحمولة في سوق Android من Qualcomm.
كانت شركة Qualcomm في مكان جيد في سوق وحدة معالجة الرسومات لنظام Android حيث تمتعت وحدات معالجة الرسومات الخاصة بها بأفضل أداء في فئتها، ولكن في سوق SoC الأوسع، وجدت نفسها تتعرض للهزيمة من قبل وحدات معالجة الرسومات المخصصة من Apple. ال تعد وحدات معالجة الرسومات المخصصة في Apple A11 وA12 وA13 SoCs أسرع بكثير من Adreno 540 وAdreno 630 وAdreno 640 في Snapdragon 835 وSnapdragon 845 وSnapdragon 855 على التوالى. فجأة، حققت شركة Apple تقدمًا كبيرًا في أداء وحدة معالجة الرسومات المحمولة، مع تراجع شركة Qualcomm إلى المركز الثاني. كانت وحدات معالجة الرسوميات Mali من ARM متخلفة إلى حد ما من حيث PPA بالإضافة إلى كفاءة الطاقة.
في مايو من هذا العام، شرعت ARM في تصحيح العجز في الأداء والكفاءة من خلال الإعلان عن Mali-G77 مع بنية Valhall GPU الجديدة مع تحسينات في الأداء بنسبة 40%. حققت وحدة معالجة الرسوميات (GPU) أول فوزين لها في التصميم من خلال شركة Samsung إكسينوس 990 و ميدياتك البعد 1000 شركة نفط الجنوب.
اعتبارًا من منتصف عام 2019، عكس سوق وحدات معالجة الرسومات المحمولة حقيقة أن وحدات معالجة الرسومات المخصصة التي طورتها Apple وQualcomm كانت أفضل من وحدات معالجة الرسومات المرخصة من أمثال ARM وImagination. فيما يتعلق بالمنافسة، يعد هذا أمرًا سيئًا بالنسبة للصناعة، لأنه يعمل كحاجز للمنافسة إذا كان عنوان IP المرخص أدنى من عنوان IP المخصص الذي لن يتم ترخيصه لأي بائع SoC تابع لجهة خارجية. سامسونج تعرف ذلك، وقد عرفته الشركة بالفعل ملتزمون بترخيص GPU IP الخاص بـ AMD في Exynos SoCs المستقبلية (من المقرر إطلاقها في غضون عامين).
في مواجهة هذه الخلفية، تم إعداد المسرح لأهم إعلان لشركة Imagination منذ 15 عامًا.
سلسلة وحدات معالجة الرسوميات AXT وAXM وAX
أعلنت شركة Imagination عن بنية GPU الجديدة من السلسلة A، مع ادعاء أنها تمتلك أسرع GPU IP تم إنشاؤه على الإطلاق. إنها مطالبة كبيرة. هدف الشركة هنا هو إظهار أن البنية أفضل من وحدات معالجة الرسوميات المخصصة التي تصنعها Apple وQualcomm. في جوهر الأمر، تريد شركة Imagination جعل وحدات معالجة الرسوميات المرخصة قابلة للحياة مرة أخرى، وتوفير بديل أفضل من وحدات معالجة الرسوميات Mali من ARM.
بنية السلسلة A هي بنية GPU من الجيل العاشر من Imagination. وتتكون من ثلاث فئات من وحدات معالجة الرسومات: خطوط إنتاج XE وXM وXT، والتي تشير إلى القطاعات المنخفضة والمتوسطة والمتطورة. لم تعد العلامة التجارية PowerVR تُستخدم لوصف البنية، حيث تستخدمها الشركة الآن لوصف تقنية TBDR. ينطبق أسرع مطالبة لـ GPU IP على خط إنتاج XT، حيث إنه مصمم ليكون سلسلة متميزة من وحدات معالجة الرسومات المحمولة.
تدعي Imagination أن بنية وحدة معالجة الرسومات من السلسلة A أسرع بمقدار 2.5 مرة من الجيل السابق من وحدة معالجة الرسومات من السلسلة 9 من Imagination في منطقة ISO ومقارنة عقدة العملية. الخيال لا يقارن السلسلة A مع خطوط 8XT أو 9XT حيث لا توجد منتجات متاحة للعامة تستخدم سلسلة GPU تلك. أناند تك يشير إلى أن البيانات تعتمد على الأرجح على وحدة معالجة الرسومات GM9446 الخاصة بـ Helio P90، وهي وحدة معالجة رسومات من سلسلة 9XM قائمة على Rogue.
تحتوي السلسلة A على وحدات ALU أكبر بأربع مرات مقارنة بوحدة معالجة الرسومات 9XM Rogue. يُقال أن أداء الذكاء الاصطناعي أسرع بـ 8 مرات. أخيرًا، تقول Imagination أن بنية السلسلة A تستخدم طاقة أقل بنسبة 60% للحصول على أداء مماثل.
تنطبق بنية السلسلة A الجديدة على أربعة تكوينات في سلسلة XT وتكوين XM واحد. لا تعتمد سلسلة XE في الواقع على البنية الجديدة، لأنها استمرار لـ Rogue. يعد AXT-64-2048 وحدة معالجة رسومات رائدة مع 2.0 TFLOPS، ومعدل تعبئة 64 جيجا بكسل/ثانية، و8 TOPS من أداء الذكاء الاصطناعي. من ناحية أخرى، يقال إن AXT-32-1024 عبارة عن وحدة معالجة رسوميات متنقلة متميزة مع 1 TFLOPS، ومعدل تعبئة 32 جيجابيكسل / ثانية، و4 TOPS من أداء الذكاء الاصطناعي. التكوينان الآخران هما AXT-48-1536 وAXT-16-512، بينما تحتوي سلسلة AXM على AXM-8-256، والذي تم تصنيفه بـ 256 GFLOPS، ومعدل تعبئة 8 جيجا بكسل/ثانية، و1 TOP of AI. أداء.
فيما يتعلق بوحدات معالجة الرسومات المحمولة، تتمثل خطة Imagination في جعل AXT-32-1024 بمثابة المكان المناسب لوحدة معالجة الرسومات المحمولة المتميزة. يمكن استخدام التكوينين الأكبر في أجهزة مثل أجهزة Chromebook أو الخوادم، على سبيل المثال. لا تزال شركة Imagination تتصور أن AXT-48-1536 سيكون بمثابة وحدة معالجة رسومات متنقلة بديلة أكبر حجمًا، في حين أن AXT-64-2048 عبارة عن وحدة معالجة رسومات أكبر بكثير يمكن لـ Imagination إنشاؤها إذا كان المستخدمون مهتمين بها هو - هي.
يحتوي GPU IP الجديد على الكثير من التغييرات: وحدات ALU أكبر بـ 4 أضعاف، وبنية بعرض 128، وغير ذلك الكثير. أناند تك غطت تقنية السلسلة A الجديدة بالتفصيل، لذلك يجب على القراء التحقق من تغطية المنشور.
بنية سلسلة - Outlook
تبدو النظرة المستقبلية للهندسة المعمارية لسلسلة Imagination رائعة. في ظاهر الأمر، ستكون وحدة معالجة الرسومات AXT-32-1024 أسرع بكثير حتى من تصميمات الجيل التالي مثل وحدة معالجة الرسومات Adreno من Qualcomm في Snapdragon 865 وحتى وحدة معالجة الرسومات المخصصة من Apple، ناهيك عن ذلك مالي-G77. قامت شركة Imagination أيضًا بتغطيتها عندما يتعلق الأمر بـ PPA، مع ملاحظة الشركة للمشكلة الحالية حيث تتمتع وحدات معالجة الرسومات Mali بنفس أداء وحدات معالجة الرسوميات Adreno من Qualcomm بينما تشغل مساحة 184% من السيليكون، مما يؤدي إلى انخفاض الأداء اتفاقية شراء الطاقة. يجب أن تكون كفاءة الطاقة رائعة أيضًا.
تعد خارطة طريق GPU الخاصة بـ Imagination عدوانية للغاية أيضًا. في عام 2020، ستحل بنية السلسلة A محل بنية السلسلة B بأداء يصل إلى 30% التحسينات، والتي بدورها ستنجح مع السلسلة C وD في عامي 2021 و2022 بأداء سنوي يبلغ 30% تحسينات. لقد تخلى سوق GPU المحمول إلى حد كبير عن هذا المستوى من التقدم بين الأجيال. تخطط Imagination أيضًا لتمكين تتبع الأشعة في بنية GPU التالية.
من حيث فوز التصميم، فهي حقيبة مختلطة. لن تقوم شركة Qualcomm بترخيص هذه البنية، والغالبية العظمى من هواتف Android في العالم تستخدم Qualcomm SoCs. لقد وقعت سامسونج بالفعل شراكة مع AMD لاستخدام Radeon الخاص بها IP في Exynos SoCs المستقبلية. البائعان الرئيسيان المتبقيان هما HiSilicon Group وMediaTek من Huawei، وكلاهما يستخدم حاليًا وحدات معالجة الرسوميات Mali من ARM. نظرًا لأن MediaTek استخدمت سابقًا وحدات معالجة الرسوميات PowerVR، من المحتمل أن تعود الشركة إلى Imagination من ARM في SoCs المستقبلية. أعلنت الشركة بالفعل عن شركة نفط الجنوب الرائدة لأجهزة 2020 في شكل البعد 1000.
كان إعلان Imagination عن بنية السلسلة A الجديدة مطلوبًا بشدة في سوق GPU المحمول. إذا تم تنفيذ كل شيء، فإن سوق وحدات معالجة الرسومات المحمولة أصبح الآن أكثر تنافسية من حيث وحدات معالجة الرسومات المرخصة التي يمكن استخدامها من قبل العديد من البائعين.
عبر: أناند تك