Η Imagination Technologies ανακοίνωσε τη νέα αρχιτεκτονική GPU της σειράς A. Η εταιρεία ισχυρίζεται ότι είναι η ταχύτερη IP GPU στην αγορά.
Στην αγορά των κινητών GPU αυτές τις μέρες κυριαρχούν οι προσαρμοσμένες Adreno GPU της Qualcomm και οι GPU Mali της ARM. Ωστόσο, στο παρελθόν η κατάσταση ήταν διαφορετική. Υπήρχαν λίγοι ακόμη ανταγωνιστές στην αγορά της κινητής GPU, γεγονός που βοήθησε στην αύξηση της ανταγωνιστικότητας στον κλάδο. Η Imagination Technologies, συγκεκριμένα, ήταν ένας από τους κορυφαίους παίκτες του κλάδου. Η εταιρεία με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο εξακολουθεί να παραμένει ένας από τους ηγέτες στον χώρο της κινητής GPU χάρη στους προμηθευτές αδειοδοτεί τις τεχνολογίες GPU της, αλλά οι δικές της GPU με το σήμα PowerVR βρίσκονται σε πολύ λίγα προϊόντα αυτά ημέρες. Στο παρελθόν, οι high-end φορητές GPU της χρησιμοποιήθηκαν από την Apple στα SoC της σειράς A της εταιρείας, μέχρι το Apple A10 το 2016. Οι low-end και mid-range GPU του, από την άλλη, χρησιμοποιούνται από εταιρείες όπως η MediaTek, η Rockchip κ.λπ. Τώρα, η Imagination Technologies επιστρέφει με ένα σημαντικό λανσάρισμα αρχιτεκτονικής GPU με τη μορφή της νέας αρχιτεκτονικής της σειράς A. Η εταιρεία την αποκαλεί τη σημαντικότερη ανακοίνωση GPU της εδώ και 15 χρόνια και προωθεί τις νέες GPU ως με την ταχύτερη IP GPU στον κόσμο.
Για να μάθετε πώς αυτό επηρεάζει την αγορά GPU για κινητά, ας εμβαθύνουμε στο ιστορικό της εταιρείας και ας δούμε πώς ταιριάζει στην αγορά GPU για κινητά.
Imagination Technologies - Ιστορικό
Η Imagination Technologies ήταν ιστορικά ένας από τους ηγέτες στην αγορά των κινητών GPU, καθώς λειτουργεί από τη δεκαετία του 1990. Η εταιρεία κατέχει μια σειρά από διπλώματα ευρεσιτεχνίας IP GPU, πράγμα που σημαίνει ότι οι πωλητές SoC πρέπει να πληρώσουν τέλη αδειοδότησης. Η τεχνολογία αναβαλλόμενης απόδοσης που βασίζεται σε πλακίδια (TBDR) είναι ένα καλό παράδειγμα. Η επωνυμία των GPU PowerVR ανταγωνιζόταν τις Adreno GPU της Qualcomm και τις GPU της ARM Mali, αλλά μετά το κλείσιμο της Texas Instruments το 2012, ο μόνος κάτοχος άδειας της εταιρείας στο high-end ήταν η Apple.
Η Apple και η Imagination ήταν συνδεδεμένες μέχρι το 2017, καθώς η Imagination κατασκεύασε ακόμη και προσαρμοσμένες εκδόσεις των GPU PowerVR της για iPhone και iPad. Η Apple επιβεβαίωσε ότι βρισκόταν σε συζητήσεις με την Imagination για την εξαγορά της εταιρείας τον Μάρτιο του 2016, αλλά δεν υπήρξε συμφωνία. Τον Απρίλιο του 2017, η Imagination ανακοίνωσε ότι η Apple είχε πει στην εταιρεία ότι θα μεταβεί σε προσαρμοσμένες GPU μέσα σε 15-18 μήνες, μετακομίζοντας μακριά από τις GPU PowerVR της Imagination. Λίγους μήνες αργότερα, η Imagination έκανε μια συγκλονιστική ανακοίνωση: έβαζε τον εαυτό της πώληση, και η κεφαλαιοποίησή της είχε μειωθεί σημαντικά σε σύντομο χρονικό διάστημα, καθώς ο μεγαλύτερος πελάτης της απομακρύνθηκε από τη χρήση της τεχνολογία. Η Imagination αγοράστηκε τον Σεπτέμβριο του 2017 από την Canyon Ridge, μια μετοχική εταιρεία από την Καλιφόρνια με Κινέζους επενδυτές. Το λιγότερο, οι εξελίξεις ήταν έκπληξη.
Τον ίδιο μήνα, η Apple κυκλοφόρησε το A11 SoC παράλληλα με την κυκλοφορία του iPhone 8/iPhone X. Το A11 λέγεται ότι περιέχει την πρώτη προσαρμοσμένη GPU της Apple. Ωστόσο, η Apple συνέχισε να πληρώνει τέλη αδειοδότησης στην Imagination καθώς η προσαρμοσμένη GPU του A11 εξακολουθούσε να χρησιμοποιεί την τεχνολογία GPU της Imagination (συμπεριλαμβανομένου του TBDR). Σύμφωνα με AnandTech, η προσαρμοσμένη σχεδίαση GPU της Apple θεωρείται συνήθως ως μια διχάλα της IP της Imagination το 2015, την οποία η Apple συνεχίζει να αναπτύσσει ανεξάρτητα χάρη σε μια αρχιτεκτονική άδεια. Η σχέση μεταξύ Apple και Imagination αυτές τις μέρες δεν είναι γνωστή και επίσημα, η προσαρμοσμένη αρχιτεκτονική GPU της Apple παραμένει ένα μαύρο κουτί.
Έχοντας εξαγοραστεί από την Canyon Ridge, η Imagination βρέθηκε σε μια θέση όπου δεν είχε πελάτη για τις high-end GPU της. ο η αρχιτεκτονική PowerVR Rogue της εταιρείας είχε βρει τον δρόμο της προς το iPhone και το iPad στην υψηλή τελική ευθεία, αλλά μετά το A11, δεν υπήρχαν άλλα αγοραστές. Στα τμήματα χαμηλού και μεσαίου εύρους, η Imagination συνέχισε να χορηγεί άδεια χρήσης τεχνολογίας GPU σε προμηθευτές όπως οι MediaTek, Rockchip και Unisoc. Ωστόσο, η αρχιτεκτονική του PowerVR 8XT και 9XTP δεν κατάφερε να φτάσει σε κανένα προϊόν αποστολής. Στην πραγματικότητα, η MediaTek μετεγκαταστάθηκε από τη χρήση γραφικών γραφικών PowerVR στη χρήση των GPU του Mali της ARM. Για παράδειγμα, το Helio P90 χρησιμοποίησε την GPU PowerVR GM9446 της Imagination (που βασιζόταν στην παλαιότερη αρχιτεκτονική Rogue), αλλά η MediaTek στη συνέχεια μετακόμισε στην GPU Mali-G76MC4 της ARM στο Helio G90T.
Εν τω μεταξύ, οι ίδιες οι GPU του Mali της ARM αποδεικνύονταν μη ανταγωνιστικές στην αγορά GPU κινητής τηλεφωνίας, καθώς είχαν κατώτερη PPA (απόδοση ανά περιοχή) σε σύγκριση με τις προσαρμοσμένες GPU Adreno της Qualcomm που προσαρμόζονται στο GPU IP και πιο πρόσφατα, τις προσαρμοσμένες GPU της Apple. Το Mali-G71 της ARM και Mali-G72 υπέφερε από κατώτερη απόδοση και απόδοση ισχύος σε σύγκριση με τις GPU Adreno εκείνης της εποχής. Ενώ το Mali-G76 ήταν μια σταθερή βελτίωση, και πάλι δεν ήταν αρκετή για να πάρουμε την κορωνίδα απόδοσης και αποδοτικότητας της GPU για κινητά στην αγορά Android από την Qualcomm.
Η Qualcomm βρισκόταν σε καλή θέση στην αγορά GPU του Android, καθώς οι GPU της απολάμβαναν την καλύτερη απόδοση στην κατηγορία τους, αλλά στην ευρύτερη αγορά SoC, βρέθηκε να νικιέται από τις προσαρμοσμένες GPU της Apple. ο Οι προσαρμοσμένες GPU στα SoC της Apple A11, A12 και A13 είναι σημαντικά πιο γρήγορες από τους Adreno 540, Adreno 630 και Adreno 640 στους Snapdragon 835, Snapdragon 845 και Snapdragon 855 αντίστοιχα. Ξαφνικά, η Apple είχε ένα μεγάλο προβάδισμα στην απόδοση GPU για κινητά, με την Qualcomm να υποβιβάζεται στη δεύτερη θέση. Οι GPU του Mali της ARM ήταν αρκετά πίσω από άποψη PPA καθώς και από άποψη απόδοσης ισχύος.
Τον Μάιο του τρέχοντος έτους, η ARM ξεκίνησε να διορθώνει το έλλειμμα απόδοσης και αποδοτικότητας ανακοινώνοντας το Mali-G77 με τη νέα αρχιτεκτονική GPU Valhall με 40% βελτιώσεις απόδοσης. Η GPU σημείωσε τις δύο πρώτες της νίκες σχεδιασμού με τη μορφή της Samsung Exynos 990 και MediaTek Dimensity 1000 SoC.
Από τα μέσα του 2019, η αγορά GPU για κινητά αντανακλούσε την πραγματικότητα ότι οι προσαρμοσμένες GPU που αναπτύχθηκαν από την Apple και την Qualcomm ήταν καλύτερες από τις αδειοδοτημένες GPU από εταιρείες όπως η ARM και η Imagination. Όσον αφορά τον ανταγωνισμό, αυτό είναι κακό για τον κλάδο, καθώς λειτουργεί ως εμπόδιο στον ανταγωνισμό εάν η αδειοδοτημένη IP είναι κατώτερη από την προσαρμοσμένη IP που δεν θα λάβει άδεια σε τρίτους προμηθευτές SoC. Η Samsung το γνωρίζει αυτό και η εταιρεία το γνωρίζει ήδη δεσμεύεται να αδειοδοτήσει την IP GPU της AMD σε μελλοντικά Exynos SoC (θα κυκλοφορήσει σε δύο χρόνια).
Μπροστά σε αυτό το παρασκήνιο, τέθηκε το σκηνικό για την πιο σημαντική ανακοίνωση της Imagination τα τελευταία 15 χρόνια.
Σειρές GPU AXT, AXM και AX
Η Imagination ανακοίνωσε τη νέα της αρχιτεκτονική GPU της σειράς Α, με τον ισχυρισμό ότι έχει την ταχύτερη IP GPU που δημιουργήθηκε ποτέ. Είναι μεγάλος ισχυρισμός. Στόχος της εταιρείας εδώ είναι να δείξει ότι η αρχιτεκτονική είναι καλύτερη από τις προσαρμοσμένες GPU που κατασκευάζουν η Apple και η Qualcomm. Ουσιαστικά, η Imagination θέλει να κάνει ξανά βιώσιμες τις αδειοδοτημένες GPU και να παρέχει μια καλύτερη εναλλακτική από τις GPU του Mali της ARM.
Η αρχιτεκτονική της σειράς A είναι η αρχιτεκτονική GPU 10ης γενιάς της Imagination. Αποτελείται από τρεις κατηγορίες GPU: τις σειρές προϊόντων XE, XM και XT, οι οποίες δηλώνουν τα τμήματα χαμηλού, μεσαίου και υψηλού επιπέδου. Η επωνυμία PowerVR δεν χρησιμοποιείται πλέον για να περιγράψει την αρχιτεκτονική, καθώς η εταιρεία το χρησιμοποιεί τώρα για να περιγράψει την τεχνολογία TBDR. Η αξίωση IP για την ταχύτερη GPU ισχύει για τη σειρά προϊόντων XT, καθώς προορίζεται ως μια premium σειρά φορητών GPU.
Η αρχιτεκτονική GPU της σειράς A υποστηρίζεται από την Imagination ότι είναι 2,5 φορές ταχύτερη από την προηγούμενη γενιά GPU της σειράς 9 της Imagination σε σύγκριση περιοχής ISO και κόμβων διεργασίας. Η φαντασία δεν συγκρίνει τη σειρά A με τις γραμμές 8XT ή 9XT, καθώς δεν υπάρχουν δημόσια διαθέσιμα προϊόντα που χρησιμοποιούν αυτές τις σειρές GPU. AnandTech σημειώνει ότι τα δεδομένα πιθανότατα βασίζονται στην GPU GM9446 του Helio P90, η οποία είναι μια GPU της σειράς 9XM που βασίζεται σε Rogue.
Η σειρά A έχει 4 φορές περισσότερες ALU σε σχέση με μια 9XM Rogue GPU. Λέγεται ότι έχει 8 φορές ταχύτερη απόδοση AI. Τέλος, η Imagination λέει ότι η αρχιτεκτονική της σειράς A χρησιμοποιεί 60% χαμηλότερη ισχύ για παρόμοια απόδοση.
Η νέα αρχιτεκτονική της σειράς A είναι εφαρμόσιμη για τέσσερις διαμορφώσεις στη σειρά XT και μία διαμόρφωση XM. Η σειρά XE στην πραγματικότητα δεν βασίζεται στη νέα αρχιτεκτονική, καθώς αποτελεί συνέχεια της Rogue. Το AXT-64-2048 είναι μια κορυφαία GPU με 2,0 TFLOPS, ρυθμό πλήρωσης 64 gigapixel/s και απόδοση τεχνητής νοημοσύνης 8 TOPS. Το AXT-32-1024, από την άλλη πλευρά, λέγεται ότι είναι μια premium φορητή GPU με 1 TFLOPS, ρυθμό πλήρωσης 32 Gigapixel/s και 4 TOPS απόδοσης AI. Οι άλλες δύο διαμορφώσεις είναι το AXT-48-1536 και το AXT-16-512, ενώ η σειρά AXM έχει το AXM-8-256, το οποίο έχει βαθμολογία 256 GFLOPS, ρυθμό πλήρωσης 8 gigapixel/s και 1 TOP AI εκτέλεση.
Όσον αφορά τις φορητές GPU, το σχέδιο της Imagination είναι να έχει την AXT-32-1024 ως το γλυκό σημείο για μια premium φορητή GPU. Οι δύο μεγαλύτερες διαμορφώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συσκευές όπως Chromebook ή διακομιστές, για παράδειγμα. Το AXT-48-1536 εξακολουθεί να οραματίζεται η Imagination να λειτουργεί ως εναλλακτική μεγαλύτερη premium κινητή GPU, ενώ το AXT-64-2048 είναι μια πολύ μεγαλύτερη GPU που θα μπορούσε να δημιουργήσει η Imagination αν ενδιαφερόταν για τους χρήστες το.
Η νέα IP GPU περιέχει πολλές αλλαγές: 4 φορές περισσότερες ALU, αρχιτεκτονική πλάτους 128 και πολλά άλλα. AnandTech έχει καλύψει τη νέα τεχνολογία της σειράς Α λεπτομερώς, επομένως οι αναγνώστες θα πρέπει να ελέγξουν την κάλυψη της δημοσίευσης.
Αρχιτεκτονική σειράς - Outlook
Η προοπτική της αρχιτεκτονικής της σειράς A της Imagination είναι υπέροχη. Εκ πρώτης όψεως, η GPU AXT-32-1024 θα είναι πολύ πιο γρήγορη από ακόμη και σχέδια επόμενης γενιάς όπως π.χ. Η Adreno GPU της Qualcomm στον Snapdragon 865 και ακόμη και η προσαρμοσμένη GPU της Apple, για να μην πω τίποτα για το Mali-G77. Η φαντασία το έχει καλύψει και όταν πρόκειται για ΟΛΠ, με την εταιρεία να σημειώνει το υπάρχον πρόβλημα όπου η Οι GPU του Mali έχουν την ίδια απόδοση με τις Adreno GPU της Qualcomm ενώ καταλαμβάνουν 184% επιφάνεια πυριτίου, με αποτέλεσμα χαμηλότερη ΟΛΠ. Η απόδοση ισχύος θα πρέπει επίσης να είναι μεγάλη.
Ο οδικός χάρτης GPU της Imagination είναι επίσης πολύ επιθετικός. Το 2020, την αρχιτεκτονική της σειράς Α θα διαδεχθεί η αρχιτεκτονική της σειράς Β με απόδοση 30%. βελτιώσεις, οι οποίες με τη σειρά τους θα επιτευχθούν με τις σειρές C και D το 2021 και το 2022 με ετήσια απόδοση 30% βελτιώσεις. Η αγορά κινητών GPU έχει εγκαταλείψει σε μεγάλο βαθμό αυτό το επίπεδο προόδου των γενεών. Η Imagination σχεδιάζει επίσης να έχει ενεργοποιημένη την ανίχνευση ακτίνων στην επόμενη αρχιτεκτονική GPU.
Από άποψη σχεδιασμού κερδίζει, είναι μια μικτή τσάντα. Η Qualcomm δεν θα αδειοδοτήσει αυτήν την αρχιτεκτονική και η συντριπτική πλειονότητα των τηλεφώνων Android στον κόσμο χρησιμοποιούν Qualcomm SoC. Η Samsung έχει ήδη υπογράψει συνεργασία με την AMD για τη χρήση του Radeon της IP σε μελλοντικά Exynos SoC. Οι δύο μεγάλοι προμηθευτές που έχουν απομείνει είναι ο όμιλος HiSilicon της Huawei και η MediaTek, που και οι δύο χρησιμοποιούν επί του παρόντος τις γραφικές γραφικές γραφικών Mali της ARM. Καθώς η MediaTek έχει χρησιμοποιήσει στο παρελθόν PowerVR GPU, είναι μια πιθανότητα η εταιρεία να επιστρέψει στο Imagination από την ARM σε μελλοντικά SoC. Η εταιρεία έχει ήδη ανακοινώσει ένα κορυφαίο SoC για συσκευές του 2020 με τη μορφή του Dimensity 1000.
Η ανακοίνωση της Imagination για τη νέα αρχιτεκτονική της σειράς A χρειαζόταν πολύ στην αγορά των κινητών GPU. Εάν όλα πάνε καλά, η αγορά της κινητής GPU είναι πλέον πολύ πιο ανταγωνιστική όσον αφορά τις αδειοδοτημένες GPU που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από πολλούς προμηθευτές.
Μέσω: AnandTech