ARM הכריזה על ה-GPU Mali-G77. הוא מביא את ארכיטקטורת Valhall החדשה לגמרי שיורשת את ארכיטקטורת Bifrost, שהוצגה ב-2016.
ARM הכריזה על ה-Mali-G77 GPU לצד ה-Cortex-A77 CPU ב-TechDay השנתי שלה. בעוד שה-Cortex-A77 הוא התקדמות דורית משמעותית לעומת קודמו, ה-Cortex-A76, ה-GPU Mali-G77 הוא משהו אחר לגמרי. זהו ה-GPU הראשון במערך Mali של ARM שמביא ארכיטקטורת GPU חדשה מאז ה-Mali-G71, שהביא את ארכיטקטורת Bifrost ב-2016. ה-Mali-G77 מביא את הארכיטקטורה החדשה של "Valhall".
למרות שה-CPU של ARM של ARM היה באופן היסטורי די תחרותי בנוף הסמארטפונים הרחב יותר, מערך ה-GPU של החברה במאלי נאבק להתחרות בפתרונות הטובים מסוגו על פני שנים. פעם אחר פעם, סדרת ה-GPU של Mali הוכיחה את עצמה כנחותה ממעבדי ה-PowerVR של Adreno ו-Imagination Technologies מבחינת ביצועים ויעילות צריכת חשמל. ארכיטקטורת הביפרוסט יורשה את ארכיטקטורת מידגארד, שעברה מסוג וקטור לסוג סקלרי. למרבה הצער, זה לא הביא להתגברות על פער הביצועים ויעילות ההספק שגדל לכאורה. ה- Mali-G71 וה- Mali-G72 סבלו מצריכת חשמל גבוהה מדי ומצערת, אשר הפך אותם לנחותים מ-Adreno GPUs של קוואלקום וה-GPU המותאם אישית של אפל (החל מה-Apple A11).
ביצועי ה-GPU הירודים הפכו לבעיה כה משמעותית עד שהספקים הסתכלו מלמעלה מהסיכוי להישגים קלים של GPU שהושגו לאחר דור. ה Exynos 9810ה-GPU של Mali-G72MP18 היה שיפור קל מקודמו, למשל. קבוצת HiSilicon של Huawei נאבקה עם ה-GPU של Mali במידה הרבה יותר גדולה. ה-HiSilicon קירין 960 וה קירין 970 אכזבו על ידי GPUs שצרכו כמויות גבוהות באופן חריג של חשמל תוך שהם מספקים פחות יחסית ביצועים, במידה ש-Huawei נאלצה להציג מנגנון מצערת לא שגרתי, שהוביל ל רמאות בנצ'מרק מתגלית עבור מספר טלפונים של Huawei בשנה שעברה.
ה-Mali-G76 של השנה שעברה סיפק, למרבה המזל, שיפורים מהותיים הן בחזית הביצועים והן בחזית יעילות החשמל. באמצעות גרסת 10 ליבות של Mali-G76, HiSilicon הצליחה להבטיח שיפורי ביצועים של 46%, ולמרות שהחברה השיגה את מספרי הביצועים, זה עדיין לא היה מסוגל לקחת את ביצועי ה-GPU (גם ביצועים שיא וגם מתמשכים) כמו גם כתר יעילות חשמל. Samsung Systems LSI הטמיעה גרסת 12 ליבות של ה-GPU ב-Exynos 9820, ו בסופו של דבר צמצם את הפער אל ה Adreno 640 GPU של Qualcomm Snapdragon 855. ה-Adreno GPUs של קוואלקום נותרו המובילים בשוק האנדרואיד, אבל אפל השתפרה בשנה שעברה עם ה-GPU המותאם אישית של Apple A12. אפל הצליחה לנצח את קוואלקום הן מבחינת שיא והן מבחינת ביצועים מתמשכים, והחברה הציגה גם יעילות מתח תחרותית. נכון לעכשיו, ה-GPU של ה-A12 נשאר המוביל, בעוד ש-Adreno 640 GPU של Snapdragon 855 ממוקם במקום השני ברוב המדדים.
אל מול הסביבה התחרותית הזו, ARM הייתה צריכה להתגבר כדי לעמוד באתגר.
התוצאה של זה הייתה ה-Mali-G77 והארכיטקטורה החדשה של Valhall. ARM אומר שהיא מספקת גידול של 30% בצפיפות הביצועים, שיפורי יעילות אנרגטית של 30% ושיפור של 60% ללמידת מכונה (ML). ARM מצפה שמבוסס Mali-G77 יספק 40% ביצועים גרפיים שיא טובים יותר במכשירים ניידים.
החברה מצפה שה-Mali-G77 יביא יותר משחקים מתקדמים לטלפונים ניידים, ומציינת כי 2018 הייתה השנה שבה ההכנסות ממשחקים ניידים עקפו לראשונה את ההכנסות ממשחקים מבוססי קונסולות ו-PC זְמַן.
ביחס ל-ML, ARM אומר שה-Mali-G77 מספק למכשירים את היכולות לבצע משימות ML "מורכבות יותר ויותר" מהר יותר במכשיר עם שיפור של 60% בצפיפות הביצועים. זה עדיף מאשר לשלוח אותם לענן לעיבוד, מה שמוביל ליותר חששות אבטחה וירידה בביצועים, כמו גם זמן אחזור גבוה יותר.
הארכיטקטורה החדשה של Valhall היא הבסיס של Mali-G77 ומעבדי Mali עתידיים. ARM אומר שהתכונות הבאות של ואלהל הופכות אותו ל"ארכיטקטורה חדשנית":
- "מנוע על-סקלארי חדש, המספק קפיצת מדרגה נוספת ביעילות אנרגטית וצפיפות ביצועים
- ISA סקלארי מפושט עם ערכת הוראות חדשה ידידותית יותר למהדר
- תזמון דינמי חדש של הוראות
- מבני נתונים מחודשים שמתאימים יותר לממשקי API מודרניים, כגון Vulkan.
- בעוד שישנן התקדמות ותכונות חדשות רבות ושונות, שני המפתח שבהם הם מנוע הביצוע ומפת הטקסטורה ב-Mali-G77."
מנועי הביצוע הרחבים של Mali-G77 משפרים את צפיפות הביצועים באמצעות שיתוף שליטה על מספר רחב של נתיבים, לפי ARM. ל-Mali-G76 יש 8 עיוותים רחבים ובסך הכל 24 נתיבי FMA לכל ליבת הצללה, בעוד ל-Mali-G77 יש 16 עיוותים רחבים, 32 נתיבים (שני אשכולות של 16 FMA לכל מנוע ביצוע) ומנוע אחד לכל ליבת הצללה. זה מביא ל-33% יותר מחשוב באותו אזור בהשוואה ל-G76, לפי החברה.
ARM גם מציינת שביצועי המשחקים המשופרים של Mali-G77 מקושרים למפה המרקמים המרובע, שמספק ארבעה טקסלים/מחזור, כלומר תפוקה טובה פי 2 מה- Mali-G76 ופי 4 מה- G72. אומרים שהוא מספק שיפורים בכל רחבי הרמה של נאמנות גבוהה ומשחקים מזדמנים, אבל תהיה לו השפעה גדולה במיוחד על משחקים כבדים במרקם. יכולת המחשוב של ה-G77 הוגדלה, כך שהיה צורך להגדיל גם את יכולת הטקסטורה כדי לשמור על המכונה מאוזנת, לפי ARM. המטרה הסופית? הספק יותר ביצועים למילימטר רבוע מבעבר.
ה-Mali-G77 עבר אופטימיזציה כדי להתאים למנועי הביצוע החדשים עם 16 רחבים ולמפות המרקמים המרובע. אופטימיזציה זו כוללת עיצוב מחדש של צינור ה-LSC והתכונות עם התמקדות בצפיפות ביצועים ויעילות אנרגטית.
ARM אומרת שיש לה "התמקדות משמעותית" בשיפור יעילות האנרגיה, ומקדמת שה-Mali-G77 יכול לעשות את אותה עבודה ב-50% מהאנרגיה של Mali-G72 מלפני שנתיים. לדברי החברה, ארכיטקטורת Valhall וה-Mali-G77 משפרות את יעילות האנרגיה בכל עומסי העבודה, מה שמוביל ל שיפור של פי 1.3 ב"מגוון רחב של תוכן", מה שאומר שמשתמשים יקבלו חיי סוללה ארוכים יותר בפרימיום מכשירים.
ARM מציינת שתזמון הוראות דינמי מטופל כעת בחומרה כדי לאפשר ביצועים טובים יותר. אומרים שהמתזמן הדינמי מחליט אילו הוראות לבצע מאילו עיוותים, ואז העבודה מונפקת ל-ALUs מקבילים עצמאיים בסגנון על-סקלארי.
לבסוף, ARM מציין כי ארכיטקטורת Valhall ממשיכה את ההתפתחות של דחיסת ARM Frame Buffer דרך AFBC 1.3. זה מביא כמה תכונות חדשות שניתן לקרוא בפוסט הבלוג של ARM.
ל-ARM יש כמה הבטחות גדולות עבור Mali-G77, המכריזה שהוא יביא שיפורי ביצועים משמעותיים ב-AR ו-ML מורכבים, ו לספק "ביצועים גרפיים בלתי מתפשרים ויעילות מוגברת." אם הטענות יתממשו, אולי סוף סוף נראה ARM Mali GPU הולך ראש בראש עם, או אפילו לשפר את ה-Adreno GPU של דור נתון, ושוק ה-GPU הנייד פשוט הפך להרבה יותר תַחֲרוּתִי.
מָקוֹר: זְרוֹעַ
באמצעות: אננדטק