„Imagination Technologies“ paskelbė apie naują A serijos GPU architektūrą. Bendrovė teigia, kad tai greičiausias GPU IP rinkoje.
Šiomis dienomis mobiliųjų GPU rinkoje dominuoja Qualcomm pritaikyti Adreno GPU ir ARM Malio GPU. Tačiau anksčiau situacija buvo kitokia. Mobiliųjų GPU rinkoje atsirado dar keletas konkurentų, kurie padėjo padidinti pramonės konkurencingumą. Imagination Technologies, visų pirma, buvo vienas iš pagrindinių pramonės žaidėjų. JK įsikūrusi įmonė pardavėjų dėka vis dar išlieka viena iš mobiliojo GPU erdvės lyderių licencijuoja savo GPU technologijas, tačiau savo „PowerVR“ prekės ženklo GPU yra labai nedaugelyje šių produktų dienų. Anksčiau jos aukščiausios klasės mobiliuosius GPU naudojo „Apple“ bendrovės A serijos SoC, iki „Apple A10“ 2016 m. Kita vertus, žemos ir vidutinės klasės GPU naudoja tokios įmonės kaip „MediaTek“, „Rockchip“ ir kt. Dabar „Imagination Technologies“ grįžo su dideliu GPU architektūros pristatymu naujos A serijos architektūros pavidalu. Bendrovė tai vadina svarbiausiu GPU pranešimu per 15 metų ir reklamuoja naujus GPU kaip turinčius greičiausią pasaulyje GPU IP.
Norėdami sužinoti, kaip tai veikia mobiliųjų GPU rinką, įsigilinkime į įmonės aplinkybes ir pažiūrėkime, kaip ji tinka mobiliųjų GPU rinkai.
Vaizduotės technologijos – fonas
Imagination Technologies istoriškai buvo viena iš mobiliųjų GPU rinkos lyderių, nes veikia nuo 1990 m. Įmonei priklauso keletas GPU IP patentų, o tai reiškia, kad SoC pardavėjai turi sumokėti licencijos mokesčius. Geras pavyzdys yra jo plytelėmis pagrįsta atidėto atvaizdavimo (TBDR) technologija. „PowerVR“ GPU prekės ženklas konkuravo su „Qualcomm“ Adreno GPU ir ARM „Mali GPU“, tačiau 2012 m. uždarius „Texas Instruments“, vienintelis aukščiausios klasės licencijos turėtojas buvo „Apple“.
„Apple“ ir „Imagination“ buvo susieti iki 2017 m., nes „Imagination“ netgi sukūrė pritaikytas „PowerVR GPU“ versijas, skirtas „iPhone“ ir „iPad“. „Apple“ patvirtino, kad 2016 m. kovo mėn. diskutavo su „Imagination“ dėl bendrovės įsigijimo, tačiau sandorio nebuvo. 2017 m. balandį „Imagination“ paskelbė, kad „Apple“ pranešė bendrovei, kad per 15–18 mėnesių pereis prie pasirinktinių GPU. toliau nuo Imagination PowerVR GPU. Po poros mėnesių „Imagination“ padarė šokiruojantį pranešimą: ji pasirengusi pardavimas, o jo rinkos kapitalizacija per trumpą laiką buvo gerokai sumažinta, nes didžiausias jos klientas nebenaudojo jo technologija. „Imagination“ 2017 m. rugsėjį nusipirko „Canyon Ridge“, Kalifornijos akcijų įmonė, turinti Kinijos investuotojų. Švelniai tariant, įvykiai nustebino.
Tą patį mėnesį „Apple“ kartu su „iPhone 8“ / „iPhone X“ pristatė A11 SoC. Teigiama, kad A11 turi pirmąjį „Apple“ tinkintą GPU. Tačiau „Apple“ ir toliau mokėjo „Imagination“ licencijavimo mokesčius, nes A11 tinkintas GPU vis dar naudojo „Imagination“ GPU technologiją (įskaitant TBDR). Pagal AnandTech, „Apple“ tinkintas GPU dizainas paprastai laikomas „Imagination“ IP šakute 2015 m., kurią „Apple“ toliau kuria savarankiškai, turėdama architektūros licenciją. „Apple“ ir „Imagination“ santykiai šiais laikais nėra žinomi, o oficialiai „Apple“ tinkinta GPU architektūra išlieka juoda dėže.
Įsigijus „Canyon Ridge“, „Imagination“ atsidūrė tokioje padėtyje, kai neturėjo klientų savo aukščiausios klasės GPU. The kompanijos PowerVR Rogue architektūra rado kelią į aukščiausios klasės iPhone ir iPad, tačiau po A11 nebuvo kitų. pirkėjų. Žemos ir vidutinės klasės segmentuose Imagination toliau licencijavo GPU technologiją tokiems pardavėjams kaip MediaTek, Rockchip ir Unisoc. Tačiau jo „PowerVR 8XT“ ir „9XTP“ architektūra nepateko į jokius siuntimo produktus. Tiesą sakant, „MediaTek“ perėjo nuo „PowerVR GPU“ prie ARM Malio GPU. Pavyzdžiui, Helio P90 naudojo Imagination PowerVR GM9446 GPU (kuri buvo pagrįsta senesne Rogue architektūra), bet MediaTek tada perėjo į ARM Mali-G76MC4 GPU. Helio G90T.
Tuo tarpu patys ARM Malio GPU pasirodė nekonkurencingi mobiliųjų GPU rinkoje, nes turėjo prastesnį PPA (našumą). plote), palyginti su Qualcomm tinkintais Adreno GPU, kuriems pritaikytas GPU IP, ir pastaruoju metu pritaikytais Apple GPU. ARM Mali-G71 ir Malis-G72 nukentėjo dėl prastesnio našumo ir energijos vartojimo efektyvumo, palyginti su to meto Adreno GPU. Kol Malis-G76 buvo solidus patobulinimas, to vis tiek nepakako, kad „Qualcomm“ perimtų mobiliojo GPU našumo ir efektyvumo karūną „Android“ rinkoje.
„Qualcomm“ atsidūrė geroje vietoje „Android“ GPU rinkoje, nes jos GPU našumas buvo geriausias savo klasėje, tačiau platesnėje SoC rinkoje ji buvo nugalėta „Apple“ tinkintų GPU. The pasirinktiniai GPU Apple A11, A12 ir A13 SoC yra žymiai greitesni nei Adreno 540, Adreno 630 ir Adreno 640 Snapdragon 835, Snapdragon 845 ir Snapdragon 855 atitinkamai. Staiga „Apple“ įgijo didelę mobiliojo GPU našumo persvarą, o „Qualcomm“ nukrito į antrąją vietą. ARM Malio GPU šiek tiek atsiliko tiek PPA, tiek energijos vartojimo efektyvumo požiūriu.
Šių metų gegužę ARM ėmėsi ištaisyti veiklos ir efektyvumo deficitą, paskelbdama Mali-G77 su nauja Valhall GPU architektūra su 40 % našumo patobulinimų. GPU pelnė pirmuosius du dizaino laimėjimus „Samsung“ pavidalu Exynos 990 ir „MediaTek Dimensity 1000“. SoC.
Nuo 2019 m. vidurio mobiliųjų GPU rinka atspindėjo realybę, kad pasirinktiniai „Apple“ ir „Qualcomm“ sukurti GPU buvo geresni už licencijuotus GPU, tokius kaip ARM ir Imagination. Kalbant apie konkurenciją, tai yra blogas dalykas pramonei, nes tai yra kliūtis konkurencijai, jei licencijuotas IP yra prastesnis už pasirinktinį IP, kuris nebus licencijuotas jokiam trečiosios šalies SoC pardavėjui. „Samsung“ tai žino, o bendrovė jau žino įsipareigojo licencijuoti AMD GPU IP būsimuose „Exynos SoC“ (nustatyta po dvejų metų).
Atsižvelgiant į tai, buvo paruošta scena svarbiausiam „Imagination“ pranešimui per 15 metų.
AXT, AXM ir AX serijos GPU
„Imagination“ paskelbė apie savo naują A serijos GPU architektūrą, tvirtindama, kad ji turi greičiausią kada nors sukurtą GPU IP. Tai didelis reikalavimas. Įmonės tikslas yra parodyti, kad architektūra yra geresnė nei pasirinktiniai „Apple“ ir „Qualcomm“ GPU. Iš esmės Imagination nori, kad licencijuoti GPU vėl būtų gyvybingi ir būtų geresnė alternatyva nei ARM Malio GPU.
A serijos architektūra yra Imagination 10 kartos GPU architektūra. Jį sudaro trys GPU kategorijos: XE, XM ir XT produktų linijos, kurios reiškia žemos, vidutinės ir aukščiausios klasės segmentus. „PowerVR“ prekės ženklas nebenaudojamas architektūrai apibūdinti, nes bendrovė dabar jį naudoja apibūdindama TBDR technologiją. Greičiausias GPU IP reikalavimas taikomas XT produktų linijai, nes ji skirta kaip aukščiausios kokybės mobiliųjų GPU serija.
„Imagination“ teigia, kad A serijos GPU architektūra yra 2,5 karto greitesnė nei ankstesnės kartos „Imagination“ 9 serijos GPU pagal ISO sritį ir proceso mazgų palyginimą. Vaizduotė nelygina A serijos su 8XT ar 9XT linijomis, nes nėra viešai prieinamų produktų, kuriuose būtų naudojamos šios GPU serijos. AnandTech pažymi, kad duomenys greičiausiai pagrįsti „Helio P90“ GM9446 GPU, kuris yra „Rogue“ pagrindu sukurtas 9XM serijos GPU.
A serija turi 4 kartus daugiau ALU nei 9XM Rogue GPU. Teigiama, kad jis turi 8 kartus greitesnį AI našumą. Galiausiai, „Imagination“ teigia, kad A serijos architektūra naudoja 60 % mažesnę galią, kad užtikrintų panašų veikimą.
Naujoji A serijos architektūra taikoma keturioms XT serijos konfigūracijoms ir vienai XM konfigūracijai. XE serija iš tikrųjų nėra pagrįsta nauja architektūra, nes tai yra Rogue tęsinys. AXT-64-2048 yra pavyzdinis GPU su 2.0 TFLOPS, 64 gigapikselių/s užpildymo sparta ir 8 TOPS DI našumu. Kita vertus, teigiama, kad AXT-32-1024 yra aukščiausios kokybės mobilusis GPU su 1 TFLOPS, 32 Gigapikselių/s užpildymo greičiu ir 4 TOPS DI našumu. Kitos dvi konfigūracijos yra AXT-48-1536 ir AXT-16-512, o AXM serija turi AXM-8-256, kuri yra skirta 256 GFLOPS, 8 gigapikselių/s užpildymo sparta ir 1 TOP AI. spektaklis.
Kalbant apie mobiliuosius GPU, „Imagination“ planas yra turėti AXT-32-1024 kaip mieliausią vietą aukščiausios kokybės mobiliajam GPU. Pavyzdžiui, dvi didesnės konfigūracijos gali būti naudojamos įrenginiuose, pvz., „Chromebook“ ar serveriuose. „Imagination“ vis dar numato, kad AXT-48-1536 veiks kaip alternatyvus didesnis aukščiausios kokybės mobilusis GPU, AXT-64-2048 yra daug didesnis GPU, kurį „Imagination“ galėtų sukurti, jei naudotojai susidomėtų tai.
Naujajame GPU IP yra daug pakeitimų: 4 kartus daugiau ALU, 128 pločio architektūra ir daug daugiau. AnandTech apėmė naują A serijos technologiją išsamiai, todėl skaitytojai turėtų peržiūrėti leidinio aprėptį.
A serijos architektūra – Outlook
Imagination A serijos architektūros perspektyva atrodo puikiai. Iš pirmo žvilgsnio AXT-32-1024 GPU bus daug greitesnis nei net naujos kartos dizainas, pvz. Qualcomm Adreno GPU Snapdragon 865 ir net Apple tinkintas GPU, jau nekalbant apie Malis-G77. Vaizduotė taip pat aprėpia tai, kai kalbama apie PPA, o įmonė pažymi esamą problemą Malio GPU turi tokį patį našumą kaip Qualcomm Adreno GPU ir užima 184 % silicio ploto, todėl sumažėja PPA. Energijos efektyvumas taip pat turėtų būti puikus.
„Imagination“ GPU planas taip pat yra labai agresyvus. 2020 m. A serijos architektūrą pakeis B serijos architektūra, kurios našumas bus 30 % patobulinimai, kurie, savo ruožtu, bus sėkmingi naudojant C ir D serijas 2021 ir 2022 m., kai kasmet bus 30 % patobulinimai. Mobiliųjų GPU rinka iš esmės atsisakė tokio kartos pažangos lygio. Imagination taip pat planuoja įjungti spindulių sekimą kitoje GPU architektūroje.
Kalbant apie dizaino pergales, tai yra mišrus maišas. „Qualcomm“ šios architektūros nelicencijuos, o didžioji dauguma pasaulio „Android“ telefonų naudoja „Qualcomm“ SoC. „Samsung“ jau pasirašė partnerystę su AMD, kad naudotų savo „Radeon“. IP būsimose Exynos SoC. Likę du pagrindiniai pardavėjai yra „Huawei“ „HiSilicon Group“ ir „MediaTek“, kurie abu šiuo metu naudoja ARM „Mali“ GPU. Kadangi MediaTek anksčiau naudojo PowerVR GPU, gali būti, kad ateityje įmonė iš ARM grįš prie Imagination. Bendrovė jau paskelbė pavyzdinį SoC 2020 m. įrenginiams Dimensity forma 1000.
Imagination pranešimas apie naują A serijos architektūrą buvo labai reikalingas mobiliųjų GPU rinkoje. Jei viskas pasiteisins, mobiliųjų GPU rinka dabar yra daug konkurencingesnė licencijuotų GPU, kuriuos gali naudoti keli pardavėjai, atžvilgiu.
Per: AnandTech