Imagination Technologies je najavio novu A seriju GPU arhitekture. Tvrtka tvrdi da je to najbrži GPU IP na tržištu.
Tržištem mobilnih GPU-ova ovih dana dominiraju Qualcommovi prilagođeni Adreno GPU-ovi i ARM-ovi Mali GPU-ovi. Međutim, u prošlosti je situacija bila drugačija. Bilo je nekoliko konkurenata na tržištu mobilnih GPU-ova, što je pomoglo povećanju konkurentnosti u industriji. Konkretno, Imagination Technologies je bio jedan od glavnih igrača u industriji. Tvrtka sa sjedištem u Ujedinjenom Kraljevstvu i dalje ostaje jedan od lidera u području mobilnih GPU zahvaljujući dobavljačima licencira svoje GPU tehnologije, ali vlastiti GPU-ovi s oznakom PowerVR nalaze se u vrlo malo ovih proizvoda dana. U prošlosti je Apple koristio njegove vrhunske mobilne GPU-ove u tvrtkinoj A seriji SoC-ova, sve do Apple A10 2016. godine. Njegove grafičke procesore nižeg i srednjeg ranga, s druge strane, koriste tvrtke kao što su MediaTek, Rockchip itd. Sada se Imagination Technologies vraća s velikim lansiranjem GPU arhitekture u obliku nove arhitekture serije A. Tvrtka to naziva svojom najvažnijom objavom GPU-a u 15 godina i promiče nove GPU-ove kao one koji imaju najbrži GPU IP na svijetu.
Da bismo saznali kako to utječe na tržište mobilnih GPU-ova, zaronimo u pozadinu tvrtke i vidimo kako se uklapa na tržište mobilnih GPU-a.
Imagination Technologies - pozadina
Imagination Technologies je kroz povijest bio jedan od vodećih na tržištu mobilnih GPU-a, budući da djeluje od 1990-ih. Tvrtka posjeduje niz GPU IP patenata, što znači da joj dobavljači SoC-a moraju plaćati naknade za licenciranje. Njegova tehnologija odgođenog prikazivanja (TBDR) na temelju pločica dobar je primjer. Marka GPU-a PowerVR natjecala se s Qualcommovim Adreno GPU-om i ARM-ovim Mali GPU-om, ali nakon što je Texas Instruments zatvoren 2012., jedini nositelj licence te tvrtke za high-end bio je Apple.
Apple i Imagination bili su povezani do 2017., jer je Imagination čak izradio prilagođene verzije svojih PowerVR GPU-ova za iPhone i iPad. Apple je potvrdio da je bio u razgovoru s Imaginationom o preuzimanju tvrtke u ožujku 2016., ali dogovora nije bilo. U travnju 2017. Imagination je objavio da je Apple rekao tvrtki da prelazi na prilagođene GPU-ove u roku od 15-18 mjeseci, premještajući daleko od Imaginationovih PowerVR GPU-ova. Nekoliko mjeseci kasnije, Imagination je dao šokantnu objavu: zalagao se za prodaju, a njegova tržišna kapitalizacija značajno je smanjena u kratkom vremenu jer je najveći kupac prestao koristiti njegovu tehnologija. Imagination je u rujnu 2017. kupila Canyon Ridge, kalifornijska dionička tvrtka s kineskim investitorima. U najmanju ruku, razvoj je bio iznenađujući.
Istog mjeseca Apple je lansirao A11 SoC zajedno s lansiranjem iPhonea 8/iPhonea X. Rečeno je da A11 sadrži Appleov prvi prilagođeni GPU. Međutim, Apple je nastavio plaćati naknade za licenciranje Imaginationu jer je prilagođeni GPU A11 i dalje koristio Imaginationovu GPU tehnologiju (uključujući TBDR). Prema AnandTech, Appleov prilagođeni dizajn GPU-a obično se smatra račvanjem Imaginationovog IP-a iz 2015., koji Apple nastavlja razvijati neovisno zahvaljujući arhitektonskoj licenci. Odnos između Applea i Imaginationa ovih dana nije poznat, a službeno, Appleova prilagođena GPU arhitektura ostaje crna kutija.
Nakon što ga je kupio Canyon Ridge, Imagination se našao u poziciji u kojoj nije imao kupaca za svoje vrhunske GPU-ove. The tvrtka PowerVR Rogue arhitektura pronašla je svoj put do iPhonea i iPada na vrhunskoj razini, ali nakon A11 nije bilo drugih kupaca. U nižim i srednjim segmentima, Imagination je nastavio licencirati GPU tehnologiju dobavljačima kao što su MediaTek, Rockchip i Unisoc. Međutim, njegova PowerVR 8XT i 9XTP arhitektura nije dospjela ni u jedan proizvod za isporuku. Zapravo, MediaTek je prešao s korištenja PowerVR GPU-a na korištenje ARM-ovih Mali GPU-ova. Na primjer, Helio P90 koristio Imaginationov PowerVR GM9446 GPU (koji se temeljio na starijoj Rogue arhitekturi), ali je MediaTek zatim prešao na ARM-ov Mali-G76MC4 GPU u Helio G90T.
U međuvremenu, sami ARM-ovi Mali GPU-ovi pokazali su se nekonkurentnim na tržištu mobilnih GPU-ova, budući da su imali lošije PPA (izvedbe po području) u usporedbi s Qualcommovim prilagođenim Adreno GPU-ovima koji su prilagođeni GPU IP, au novije vrijeme i Appleovim prilagođenim GPU-ovima. ARM-ov Mali-G71 i Mali-G72 patio od inferiornih performansi i energetske učinkovitosti u usporedbi s Adreno GPU-ovima tog vremena. Dok Mali-G76 bio solidan napredak, još uvijek nije bio dovoljan da od Qualcomma preuzme krunu performansi i učinkovitosti mobilnog GPU-a na Android tržištu.
Qualcomm je bio na dobrom mjestu na tržištu Android GPU-a jer su njegovi GPU-ovi uživali najbolje performanse u klasi, ali na širem tržištu SoC-a, našao se poražen od Appleovih prilagođenih GPU-a. The prilagođeni GPU-ovi u Apple A11, A12 i A13 SoC-ovima znatno su brži od Adreno 540, Adreno 630 i Adreno 640 u Snapdragonu 835, Snapdragonu 845 i Snapdragonu 855 odnosno. Odjednom, Apple je imao veliku prednost u performansama mobilnog GPU-a, a Qualcomm je potisnut na drugo mjesto. ARM-ovi Mali GPU-ovi su donekle zaostajali u smislu PPA-a kao i energetske učinkovitosti.
U svibnju ove godine ARM je krenuo s ispravljanjem manjka performansi i učinkovitosti objavom Mali-G77 s novom Valhall GPU arhitekturom s 40% poboljšanja performansi. GPU je postigao svoje prve dvije dizajnerske pobjede u obliku Samsunga Exynos 990 i MediaTek Dimensity 1000 SoC-ovi.
Od sredine 2019. tržište mobilnih GPU-ova odražavalo je stvarnost da su prilagođeni GPU-ovi koje su razvili Apple i Qualcomm bolji od licenciranih GPU-ova poput ARM-a i Imaginationa. Što se tiče konkurencije, to je loša stvar za industriju, jer djeluje kao prepreka konkurenciji ako je licencirani IP inferioran od prilagođenog IP-a koji neće biti licenciran nijednom trećem dobavljaču SoC-a. Samsung to zna, a tvrtka već zna posvećena licenciranju AMD-ovog GPU IP-a u budućim Exynos SoC-ovima (predstavljenim za lansiranje za dvije godine).
S obzirom na ovu pozadinu, pozornica je bila pripremljena za najvažniju najavu Imaginationa u 15 godina.
AXT, AXM i AX serije GPU-a
Imagination je najavio svoju novu A-seriju GPU arhitekture, uz tvrdnju da ima najbrži GPU IP ikad stvoren. To je velika tvrdnja. Cilj tvrtke ovdje je pokazati da je arhitektura bolja od prilagođenih GPU-ova koje su napravili Apple i Qualcomm. U biti, Imagination želi licencirane GPU-ove ponovno učiniti održivima i pružiti bolju alternativu od ARM-ovih Mali GPU-ova.
Arhitektura A serije je Imaginationova 10. generacija GPU arhitekture. Sastoji se od tri kategorije GPU-a: linije proizvoda XE, XM i XT, koje označavaju low-end, mid-range i high-end segmente. Oznaka PowerVR više se ne koristi za opisivanje arhitekture, budući da je tvrtka sada koristi za opisivanje TBDR tehnologije. Tvrdnja o najbržem GPU IP odnosi se na liniju proizvoda XT, jer je zamišljena kao premium serija mobilnih GPU-a.
Imagination tvrdi da je GPU serije A 2,5 puta brža od Imaginationove prethodne generacije GPU serije 9 u ISO području i usporedbi procesnih čvorova. Mašta ne uspoređuje seriju A s linijama 8XT ili 9XT jer nema javno dostupnih proizvoda koji koriste te GPU serije. AnandTech napominje da se podaci vjerojatno temelje na GM9446 GPU-u Helio P90, koji je GPU serije 9XM baziran na Rogueu.
Serija A ima 4x više ALU-ova u odnosu na 9XM Rogue GPU. Rečeno je da ima 8x bržu AI izvedbu. Konačno, Imagination kaže da arhitektura serije A koristi 60% nižu snagu za slične performanse.
Nova arhitektura serije A primjenjiva je za četiri konfiguracije u seriji XT i jednu konfiguraciju XM. Serija XE zapravo se ne temelji na novoj arhitekturi, jer je nastavak Roguea. AXT-64-2048 je vodeći GPU s 2,0 TFLOPS-a, brzinom popunjavanja od 64 gigapiksela/s i 8 TOPS AI performansi. Za AXT-32-1024, s druge strane, kaže se da je vrhunski mobilni GPU s 1 TFLOPS-om, brzinom popunjavanja od 32 Gigapiksela/s i 4 TOPS-a AI performansi. Druge dvije konfiguracije su AXT-48-1536 i AXT-16-512, dok AXM serija ima AXM-8-256, koji je ocijenjen za 256 GFLOPS, 8 gigapiksela/s stopu punjenja i 1 TOP of AI izvođenje.
Što se tiče mobilnih GPU-ova, Imaginationov plan je imati AXT-32-1024 kao slatko mjesto za vrhunski mobilni GPU. Dvije veće konfiguracije mogu se koristiti na uređajima kao što su Chromebook ili poslužitelji, na primjer. AXT-48-1536 je još uvijek zamišljen od strane Imaginationa da djeluje kao alternativni veći premium mobilni GPU, dok je AXT-64-2048 puno veći GPU koji bi Imagination mogao stvoriti da su korisnici zainteresirani to.
Novi GPU IP sadrži mnogo promjena: 4x više ALU-ova, 128-široku arhitekturu i puno više. AnandTech je pokrio novu tehnologiju serije A detaljno, pa bi čitatelji trebali provjeriti pokrivenost publikacije.
Arhitektura serije - Outlook
Izgled arhitekture serije A Imagination izgleda sjajno. Na prvi pogled, AXT-32-1024 GPU bit će mnogo brži čak i od dizajna sljedeće generacije kao što je Qualcommov Adreno GPU u Snapdragonu 865, pa čak i Appleov prilagođeni GPU, da ne govorimo o Mali-G77. Mašta je također pokrivena kada je u pitanju PPA, pri čemu je tvrtka primijetila postojeći problem gdje je Mali GPU imaju iste performanse kao Qualcomm Adreno GPU dok zauzimaju 184% silikonske površine, što dovodi do nižeg PPA. Energetska učinkovitost bi također trebala biti velika.
Imaginationov GPU plan također je vrlo agresivan. U 2020. arhitekturu serije A naslijedit će arhitektura serije B s 30% performansi poboljšanja, koja će zauzvrat biti uspješna sa serijama C i D u 2021. i 2022. s godišnjom izvedbom od 30% poboljšanja. Tržište mobilnih GPU-a uvelike je odustalo od ove razine generacijskog napretka. Imagination također planira omogućiti praćenje zraka u sljedećoj GPU arhitekturi.
Što se tiče dizajnerskih pobjeda, to je mješovita torba. Qualcomm neće licencirati ovu arhitekturu, a velika većina svjetskih Android telefona koristi Qualcomm SoC. Samsung je već potpisao partnerstvo s AMD-om za korištenje njegovog Radeona IP u budućim Exynos SoC-ovima. Preostala dva glavna dobavljača su Huaweijeva HiSilicon Group i MediaTek, koji trenutno koriste ARM-ove Mali GPU-ove. Kako je MediaTek ranije koristio PowerVR GPU-ove, postoji mogućnost da će se tvrtka vratiti na Imagination s ARM-a u budućim SoC-ovima. Tvrtka je već najavila vodeći SoC za uređaje 2020. u obliku Dimensityja 1000.
Imaginationova najava nove arhitekture serije A bila je prijeko potrebna na tržištu mobilnih GPU-a. Ako se sve odigra kako treba, tržište mobilnih GPU-ova sada je puno konkurentnije u smislu licenciranih GPU-ova koje može koristiti više dobavljača.
Preko: AnandTech