Arm's Immortalis yra naujos kartos GPU, bet kas tai yra?

Mobiliojo GPU erdvė jau kurį laiką kaista. „Apple“ ilgą laiką išlaikė greičiausio GPU karūną, tačiau buvo geriausias šios kartos „Qualcomm“, o „Qualcomm“ dominavimas, palyginti su likusiu „Android“ pasauliu, taip pat buvo neįtikėtinas. Tačiau naudojant Arm's Immortalis GPU, viskas įsibėgėja ir erdvė tampa vis konkurencingesnė.

Neseniai šių metų MWC susitikome su Steve'u Raphael'u iš Arm, o po to dar vienas pokalbis su Andy Craigenu. mums per Arm, jos dabartinę trajektoriją ir darbą, kurį bendrovė atliko aplink savo naują Immortalis GPU liniją, pradedant nuo G715. Kaip sako Raphaelis, „mes taip didžiuojamės tuo, ką komanda padarė. Jei pažvelgsite į kai kuriuos palyginimus, jis išlaiko savo poziciją kaip pavyzdinis GPU.

Mūsų bandymai tai tikrai patvirtina ir gali pagrįstai nusiteikite prieš Adreno 740 iš Snapdragon 8 Gen 2. Tačiau kas iš tikrųjų lemia, kad „Immortalis G715“ taptų didžiuliu konkurentu?

Immortalio vardo skrodimas

Visų pirma, „Immortalis“ yra naujas aukščiausios klasės „Arm“ GPU pavadinimas, o jo egzistavimo priežastis yra būtinybė ir nesupainioti vartotojų. „Kad nesukeltume painiavos rinkoje, turime sukurti atskiras kategorijas“, – sako Craigenas. „Immortalis“ turi ypatybių, kurių Malis neturi, nors apima visas Malyje turimas funkcijas.

Dėl to iš tikrųjų galite gauti ir Mali G715 GPU, bet taip nėra tiesiog Immortalis G715. Abu GPU yra daugiau ar mažiau vienodi, išskyrus tai, kad „Mali G715“ neturi spindulių sekimo bloko arba RTU, taip pat turi mažiau pagrindinių parinkčių; net jei tie branduoliai techniniu lygmeniu yra vienodi. Nežinia, ar ateityje bus daugiau nukrypimų tarp šių dviejų, bet taip yra sudaryti sąlygas, kad ateityje bus daug daugiau skirtumų, jei Arm manys Aktualus.

Kalbant apie tai, ką reiškia pavadinimas „Immortalis“, lotyniškai jis reiškia „Nemirtingasis“, o tai reiškia, kad kažkas yra apsaugotas nuo mirties. Tai rodo galią ir jėgą, o tai, atrodo, „Arm“ linksta į daug daugiau, nes gamina pavyzdinės klasės GPU.

Gilus nardymas į Immortalis G715

Craigenas praleido laiką su manimi, apžvelgdamas G715 pakeitimus, dėl kurių jis buvo toks veiksmingas, ir kai kurie iš tų pakeitimų yra nepaprastai įdomūs. Didžiausias pokytis buvo bendras viso mikroschemų rinkinio veikimo efektyvumo pagerėjimas, susitraukus Fused-Multiply Add moduliui. Šis modulis naudojamas slankiojo kablelio skaičiavimams, kurie yra nepaprastai svarbūs GPU.

Dėl to Arm sugebėjo padvigubinti FMA skaičių viename vykdymo variklyje, po vieną kiekviename atspalvio šerdyje, taip pat MMUL, o tai reiškė reikšmingą naudą, nes du kartus pagerėjo našumas, tik 1,3 karto didesnis už silicio plotą. Tačiau, kaip pažymi Craigenas, „jeigu padvigubiname FMA kiekį vykdymo vienete, turite įsitikinti, kad kitur mašinos vietoje nėra kliūčių. Priešingu atveju tai beprasmiška“.

Dėl to Arm patobulino ir kelis kitus GPU modulius. Tai vadinama „PPA patobulinimais“ arba galios, našumo ir srities patobulinimais. „Command Stream Frontend“ (CSF) yra greitesnė, trikampio pralaidumas pagerintas tris kartus per „Tiler“, du kartus – FP16 maišytuvo pralaidumas, taip pat keletas kitų patobulinimų. Visi šie patobulinimai lemia daug greitesnį GPU.

Jei skaičiavimas pagerėjo 100 %, kodėl GPU nepagerėja 100 %, kaip matyti iš paties Armo pateiktų duomenų? Bendrovė gali pasigirti nedideliu 15% patobulinimu, tačiau net ir mūsų pačių bandymų metu daugelis surinktų rezultatų yra daug daugiau nei tik 15% FPS pagerėjimas. Craigenas man sako, kad priežastis yra ta, kad įmonė išbando daugybę skirtingų naudojimo atvejų, o skaičiavimas yra tik vienas iš jų. Kiti patobulinimai nėra tokie ekstremalūs, o tai yra GPU visuma, kurią jie išbando, kai dalijasi savo tobulinimo metrika. Prasminga ir būtų klaidinanti reklamuoti 100 % skaičiavimo patobulinimą, nepaaiškinus, ką tai iš tikrųjų reiškia GPU.

Buvimo išmaniajame telefone apribojimas pirmiausia yra dydis. „Mobilieji įrenginiai labai skiriasi nuo konsolių ar asmeninių kompiuterių, kuriuose, žinoma, asmeniniuose kompiuteriuose, yra beveik neribotas šilumos biudžetas, priklausomai nuo jūsų gerbėjų [ir kitų kriterijų]“, – sako Craigenas. Tai puikus lusto šiluminės galios ir galios, kurią jis gali gauti, subalansavimo veiksmas, o daugelis originalios įrangos gamintojų taip pat rūpinasi tuo.

Immortalis G715 yra kol kas pavyzdinio lygio GPU iš Arm

Daugelį metų Malio GPU atsiliko nuo likusios konkurencijos mobiliųjų žaidimų erdvėje. Jų pakanka pagrindinėms užduotims atlikti ir mėgėjams žaisti mobiliuosiuose žaidimuose, tačiau visi, kurie rimtai nori pasiekti geriausią našumą, paprastai norėtų atsisakyti Malio GPU. Su Immortalis G715 Arm pasirinko naują prekės ženklą, kuris, anot Craigeno, yra „kur mes sakome, kad tai yra geriausios našumo savybės ir funkcijos aukščiausios kokybės išmaniųjų telefonų rinkoje“.

Šiek tiek painu yra tai, kad vis dar yra Mali G715 GPU, tačiau vienintelis skirtumas yra tas, kad jis neturi spindulių sekimo palaikymo. Visa kita išlieka ta pati tarp Immortalis ir Mali G715 GPU, nors tai nereiškia, kad tai bus vienintelis skirtumas būsimuose modeliuose. Kadangi Arm's GPU atsiranda daugiau pavyzdinių funkcijų, gali paaiškėti poreikis toliau atskirti Immortalis ir Malį.

Kalbant apie šių technologijų įgyvendinimą, Arm stengiasi naudoti Vulkan, kur tik įmanoma, kad būtų užtikrintas visiškas suderinamumas. Craigenas sako, kad „patentuotos API sukelia fragmentaciją, kuri niekam ypač nepatinka“, o naudojant Vulkan API spindulių sekimui įgyvendinti, Pavyzdžiui, reiškia, kad ją naudojančios programos gali tiesiog iškviesti Vulkan API, ir nesvarbu, kokia aparatinė įranga yra, kol ji turi spindulių sekimą. parama. Jis man pasakė, kad „mes esame labai susikoncentravę ir ilgą laiką buvome Vulkanu“.

Kas bus toliau nuo Armo?

Kalbant ir su Raphaeliu, ir su Craigenu, aišku, kad a daug eina į GPU projektavimą. Kaip sako Craigenas, „yra gana ilgas laikotarpis nuo to, kaip mes sukuriame IP, tada įvedame jį į SoC ir tada įkeliame į telefoną. Tai gana reikšmingas laikotarpis, maždaug penkeri metai." Aš paklausiau Rafaelio, ko tikėtis iš ateities, ir jis ėmė niūriai. Jis man pasakė, kad reikia tikėtis puikių dalykų ir kad iš šios kartos bus „įvairūs diegimai, pamatysite įvairiausių dalykų“.

Kadangi tokie didžiuliai šuoliukai atliekami iš vienos kartos į kitą, man bus įdomu sužinoti, ar kitos kartos Arm GPU turės panašių patobulinimų. Šios kartos „Qualcomm“ beveik susidūrė, o įprastam kasdieniam naudojimui abu GPU iš esmės yra vienodos galios. Bandymai netgi atskleidžia, kad „Arm“ spindulių sekimas veikia geriau nei „Qualcomm“.

Atrodo, kad Immortalis GPU ateitis yra šviesi, ir mes džiaugiamės, kad kitas žaidėjas tikrai įžengs į erdvę ir imsis Qualcomm.