Imagination Technologies ha annunciato la nuova architettura GPU della serie A. L'azienda afferma che è la GPU IP più veloce sul mercato.
Al giorno d'oggi il mercato delle GPU mobili è dominato dalle GPU Adreno personalizzate di Qualcomm e dalle GPU Mali di ARM. Tuttavia, in passato, la situazione era diversa. C'erano alcuni concorrenti in più nel mercato delle GPU mobili, il che ha contribuito ad aumentare la competitività nel settore. Imagination Technologies, in particolare, è stato uno dei principali attori del settore. L'azienda con sede nel Regno Unito rimane ancora uno dei leader nello spazio delle GPU mobili grazie ai fornitori concede in licenza le sue tecnologie GPU, ma le sue GPU a marchio PowerVR si trovano in pochissimi prodotti di questi giorni. In passato, le sue GPU mobili di fascia alta venivano utilizzate da Apple nei SoC della serie A dell'azienda, fino all'Apple A10 nel 2016. Le sue GPU di fascia bassa e media, invece, sono utilizzate da aziende come MediaTek, Rockchip, ecc. Ora, Imagination Technologies è tornata con un importante lancio dell'architettura GPU sotto forma della nuova architettura della serie A. L'azienda lo definisce il più importante annuncio relativo alle GPU degli ultimi 15 anni e sta promuovendo le nuove GPU come dotate dell'IP GPU più veloce al mondo.
Per scoprire come ciò influisce sul mercato delle GPU mobili, approfondiamo il background dell'azienda e vediamo come si inserisce nel mercato delle GPU mobili.
Tecnologie dell'immaginazione - Contesto
Imagination Technologies è storicamente uno dei leader nel mercato delle GPU mobili, poiché opera dagli anni '90. L'azienda possiede una serie di brevetti IP GPU, il che significa che i fornitori di SoC devono pagare i costi di licenza. La sua tecnologia di rendering differito (TBDR) basata su piastrelle è un buon esempio. Il marchio di GPU PowerVR era in concorrenza con le GPU Adreno di Qualcomm e le GPU Mali di ARM, ma dopo la chiusura di Texas Instruments nel 2012, l'unico licenziatario della società nella fascia alta era Apple.
Apple e Imagination sono state collegate fino al 2017, poiché Imagination ha persino realizzato versioni personalizzate delle sue GPU PowerVR per iPhone e iPad. Apple ha confermato che era in trattative con Imagination per acquisire l'azienda nel marzo 2016, ma non c'è stato alcun accordo. Nell'aprile 2017, Imagination annunciò che Apple aveva comunicato all'azienda che sarebbe passata alle GPU personalizzate entro 15-18 mesi, spostandosi lontano dalle GPU PowerVR di Imagination. Un paio di mesi dopo, l'Imagination fece un annuncio scioccante: si stava candidando vendita, e la sua capitalizzazione di mercato è stata significativamente ridotta in breve tempo poiché il suo cliente più grande ha abbandonato l'utilizzo del suo tecnologia. Imagination è stata acquistata nel settembre 2017 da Canyon Ridge, una società azionaria californiana con investitori cinesi. Gli sviluppi sono stati a dir poco sorprendenti.
Nello stesso mese, Apple ha lanciato il SoC A11 insieme al lancio di iPhone 8/iPhone X. Si diceva che l'A11 contenesse la prima GPU personalizzata di Apple. Tuttavia, Apple ha continuato a pagare i costi di licenza a Imagination poiché la GPU personalizzata dell'A11 utilizzava ancora la tecnologia GPU di Imagination (incluso TBDR). Secondo AnandTech, il design personalizzato della GPU di Apple è comunemente considerato un fork dell'IP di Imagination del 2015, che Apple continua a sviluppare in modo indipendente grazie a una licenza architetturale. La relazione tra Apple e Imagination al giorno d'oggi non è nota e, ufficialmente, l'architettura GPU personalizzata di Apple rimane una scatola nera.
Dopo essere stata acquisita da Canyon Ridge, Imagination si è trovata in una posizione in cui non aveva clienti per le sue GPU di fascia alta. IL l'architettura PowerVR Rogue dell'azienda aveva trovato la sua strada su iPhone e iPad di fascia alta, ma dopo l'A11 non ce n'erano altri acquirenti. Nei segmenti di fascia bassa e media, Imagination ha continuato a concedere in licenza la tecnologia GPU a fornitori come MediaTek, Rockchip e Unisoc. Tuttavia, la sua architettura PowerVR 8XT e 9XTP non è stata inclusa in nessun prodotto in vendita. In effetti, MediaTek è passato dall'utilizzo delle GPU PowerVR all'utilizzo delle GPU Mali di ARM. Ad esempio, il Helio P90 utilizzava la GPU PowerVR GM9446 di Imagination (basata sulla vecchia architettura Rogue), ma MediaTek è poi passato alla GPU Mali-G76MC4 di ARM nel Helio G90T.
Nel frattempo, le stesse GPU Mali di ARM si stavano dimostrando non competitive nel mercato delle GPU mobili, poiché avevano PPA (prestazioni) inferiori per area) rispetto alle GPU Adreno personalizzate di Qualcomm, all'IP GPU personalizzato e, più recentemente, alle GPU personalizzate Apple. Mali-G71 di ARM e Mali-G72 soffriva di prestazioni ed efficienza energetica inferiori rispetto alle GPU Adreno dell'epoca. Mentre il Mali-G76 è stato un notevole miglioramento, ma non è stato ancora sufficiente per togliere a Qualcomm la corona di prestazioni ed efficienza della GPU mobile nel mercato Android.
Qualcomm era in una buona posizione nel mercato delle GPU Android poiché le sue GPU godevano delle prestazioni migliori della categoria, ma nel più ampio mercato dei SoC si è trovata battuta dalle GPU personalizzate di Apple. IL le GPU personalizzate nei SoC Apple A11, A12 e A13 sono significativamente più veloci di Adreno 540, Adreno 630 e Adreno 640 in Snapdragon 835, Snapdragon 845 e Snapdragon 855 rispettivamente. All'improvviso, Apple ha avuto un grande vantaggio nelle prestazioni delle GPU mobili, con Qualcomm relegato al secondo posto. Le GPU Mali di ARM erano un po' indietro in termini di PPA e di efficienza energetica.
Nel maggio di quest'anno, ARM ha deciso di correggere il deficit di prestazioni ed efficienza annunciando il Mali-G77 con la nuova architettura GPU Valhall con miglioramenti delle prestazioni del 40%. La GPU ha ottenuto i suoi primi due successi di progettazione sotto forma di Samsung Exynos 990 E MediaTek Dimensione 1000 SoC.
A metà del 2019, il mercato delle GPU mobili rifletteva la realtà che le GPU personalizzate sviluppate da Apple e Qualcomm erano migliori delle GPU con licenza di aziende come ARM e Imagination. In termini di concorrenza, questa è una cosa negativa per il settore, poiché funge da barriera alla concorrenza se l’IP concesso in licenza è inferiore all’IP personalizzato che non verrà concesso in licenza a nessun fornitore SoC di terze parti. Samsung lo sa e l'azienda lo ha già fatto impegnata a concedere in licenza l'IP della GPU di AMD nei futuri SoC Exynos (il cui lancio è previsto tra due anni).
Di fronte a questo contesto, il terreno era pronto per l'annuncio più importante di Imagination negli ultimi 15 anni.
Serie di GPU AXT, AXM e AX
Imagination ha annunciato la sua nuova architettura GPU serie A, affermando di avere l'IP GPU più veloce mai creato. È una grande affermazione. L'obiettivo dell'azienda è dimostrare che l'architettura è migliore delle GPU personalizzate realizzate da Apple e Qualcomm. In sostanza, Imagination vuole rendere nuovamente praticabili le GPU con licenza e fornire un'alternativa migliore rispetto alle GPU Mali di ARM.
L'architettura della serie A è l'architettura GPU di decima generazione di Imagination. Si compone di tre categorie di GPU: le linee di prodotti XE, XM e XT, che indicano i segmenti di fascia bassa, media e alta. Il marchio PowerVR non viene più utilizzato per descrivere l'architettura, poiché l'azienda ora lo utilizza per descrivere la tecnologia TBDR. La dichiarazione IP GPU più veloce si applica alla linea di prodotti XT, poiché è intesa come una serie premium di GPU mobili.
Imagination afferma che l'architettura GPU della serie A è 2,5 volte più veloce della GPU Serie 9 della generazione precedente di Imagination in un confronto tra aree ISO e nodi di processo. L'immaginazione non sta nel confrontare la serie A con le linee 8XT o 9XT poiché non esistono prodotti disponibili al pubblico che utilizzino quelle serie di GPU. AnandTech rileva che i dati sono probabilmente basati sulla GPU GM9446 dell'Helio P90, che è una GPU della serie 9XM basata su Rogue.
La serie A ha 4 volte più ALU rispetto a una GPU Rogue 9XM. Si dice che abbia prestazioni IA 8 volte più veloci. Infine, Imagination afferma che l'architettura della serie A utilizza il 60% di energia in meno per prestazioni simili.
La nuova architettura della serie A è applicabile a quattro configurazioni della serie XT e una configurazione XM. La serie XE in realtà non è basata sulla nuova architettura, poiché è una continuazione di Rogue. L'AXT-64-2048 è una GPU di punta con 2.0 TFLOPS, velocità di riempimento di 64 gigapixel/s e 8 TOPS di prestazioni AI. Si dice che l'AXT-32-1024, d'altra parte, sia una GPU mobile premium con 1 TFLOPS, tasso di riempimento di 32 Gigapixel/s e 4 TOPS di prestazioni AI. Le altre due configurazioni sono AXT-48-1536 e AXT-16-512, mentre la serie AXM ha AXM-8-256, valutato per 256 GFLOPS, 8 gigapixel/s fill rate e 1 TOP di AI prestazione.
In termini di GPU mobili, il piano di Imagination è quello di avere l'AXT-32-1024 come punto debole per una GPU mobile premium. Le due configurazioni più grandi possono essere utilizzate, ad esempio, in dispositivi come Chromebook o server. L'AXT-48-1536 è ancora previsto da Imagination per fungere da GPU mobile premium alternativa più grande, mentre l'AXT-64-2048 è una GPU molto più grande che Imagination potrebbe creare se gli utenti fossero interessati Esso.
Il nuovo IP della GPU contiene molte modifiche: 4 volte più ALU, architettura da 128 larghezze e molto altro ancora. AnandTech ha coperto la nuova tecnologia della serie A in dettaglio, quindi i lettori dovrebbero controllare la copertura della pubblicazione.
Un'architettura in serie: Outlook
Le prospettive dell'architettura della serie A di Imagination sembrano fantastiche. A prima vista, la GPU AXT-32-1024 sarà molto più veloce anche dei progetti di prossima generazione come La GPU Adreno di Qualcomm nello Snapdragon 865 e persino la GPU personalizzata di Apple, per non parlare del Mali-G77. L'immaginazione ha la meglio anche quando si tratta di PPA, con la società che nota il problema esistente in cui il Le GPU Mali hanno le stesse prestazioni delle GPU Adreno di Qualcomm occupando il 184% dell'area di silicio, con conseguente riduzione PPA. Anche l'efficienza energetica dovrebbe essere ottima.
Anche la roadmap della GPU di Imagination è molto aggressiva. Nel 2020, all'architettura della serie A succederà l'architettura della serie B con prestazioni del 30%. miglioramenti, che a loro volta seguiranno con le serie C e D nel 2021 e 2022 con prestazioni annuali del 30% miglioramenti. Il mercato delle GPU mobili ha in gran parte rinunciato a questo livello di avanzamenti generazionali. Imagination prevede inoltre di abilitare il ray tracing nella prossima architettura GPU.
In termini di design, è un miscuglio. Qualcomm non concederà in licenza questa architettura e la stragrande maggioranza dei telefoni Android nel mondo utilizza SoC Qualcomm. Samsung ha già siglato una partnership con AMD per utilizzare la sua Radeon IP nei futuri SoC Exynos. I due principali fornitori rimasti sono HiSilicon Group di Huawei e MediaTek, che attualmente utilizzano entrambi le GPU Mali di ARM. Poiché MediaTek ha utilizzato in precedenza le GPU PowerVR, è possibile che l'azienda torni all'Imagination da ARM nei futuri SoC. L'azienda ha già annunciato un SoC di punta per i dispositivi 2020 sotto forma di Dimensity 1000.
L'annuncio di Imagination della nuova architettura della serie A era molto necessario nel mercato delle GPU mobili. Se tutto andrà bene, il mercato delle GPU mobili sarà ora molto più competitivo in termini di GPU con licenza che possono essere utilizzate da più fornitori.
Attraverso: AnandTech