Imagination Technologies ir paziņojis par jauno A sērijas GPU arhitektūru. Uzņēmums apgalvo, ka tas ir ātrākais GPU IP tirgū.
Mūsdienās mobilo GPU tirgū dominē Qualcomm pielāgotie Adreno GPU un ARM Mali GPU. Tomēr agrāk situācija bija atšķirīga. Mobilo GPU tirgū bija vēl daži konkurenti, kas palīdzēja palielināt konkurētspēju nozarē. Jo īpaši Imagination Technologies bija viens no galvenajiem nozares dalībniekiem. Pateicoties pārdevējiem, Lielbritānijā bāzētais uzņēmums joprojām ir viens no līderiem mobilo GPU telpā licencē savas GPU tehnoloģijas, taču tās paša PowerVR zīmola GPU ir atrodami ļoti nedaudzos šajos produktos dienas. Agrāk Apple tā augstākās klases mobilos GPU izmantoja uzņēmuma A sērijas SoC līdz pat Apple A10 2016. gadā. No otras puses, tā zemās un vidējās klases GPU izmanto tādi uzņēmumi kā MediaTek, Rockchip utt. Tagad Imagination Technologies ir atgriezies ar lielu GPU arhitektūras palaišanu jaunās A sērijas arhitektūras veidā. Uzņēmums to sauc par savu svarīgāko GPU paziņojumu pēdējo 15 gadu laikā, un tas reklamē jaunos GPU kā pasaulē ātrāko GPU IP.
Lai uzzinātu, kā tas ietekmē mobilo GPU tirgu, iedziļināsimies uzņēmuma fonā un redzēsim, kā tas iederas mobilo GPU tirgū.
Iztēles tehnoloģijas — fons
Imagination Technologies vēsturiski ir bijis viens no līderiem mobilo GPU tirgū, jo tas darbojas kopš 90. gadiem. Uzņēmumam pieder vairāki GPU IP patenti, kas nozīmē, ka SoC pārdevējiem ir jāmaksā licencēšanas maksa. Labs piemērs ir tā uz flīzēm balstītā atliktās renderēšanas (TBDR) tehnoloģija. PowerVR zīmols GPU konkurēja ar Qualcomm Adreno GPU un ARM Mali GPU, taču pēc Texas Instruments slēgšanas 2012. gadā uzņēmuma vienīgais licences īpašnieks augstākās klases tirgū bija Apple.
Apple un Imagination bija saistīti līdz 2017. gadam, jo Imagination pat izveidoja pielāgotas PowerVR GPU versijas iPhone un iPad ierīcēm. Apple apstiprināja, ka apsprieda ar Imagination par uzņēmuma iegādi 2016. gada martā, taču darījuma nebija. 2017. gada aprīlī Imagination paziņoja, ka Apple paziņoja uzņēmumam, ka tā pāriet uz pielāgotiem GPU 15–18 mēnešu laikā. prom no Imagination PowerVR GPU. Pāris mēnešus vēlāk Imagination nāca klajā ar šokējošu paziņojumu: tā gatavojas pārdošanu, un tā tirgus kapitalizācija īsā laikā tika ievērojami samazināta, jo lielākais klients pārtrauca tā izmantošanu tehnoloģija. Imagination 2017. gada septembrī iegādājās Kalifornijas akciju uzņēmums Canyon Ridge ar Ķīnas investoriem. Mazāk sakot, notikumi bija pārsteidzoši.
Tajā pašā mēnesī Apple uzsāka A11 SoC līdzās iPhone 8/iPhone X palaišanai. Tika teikts, ka A11 satur Apple pirmo pielāgoto GPU. Tomēr Apple turpināja maksāt Imagination licencēšanas maksu, jo A11 pielāgotais GPU joprojām izmantoja Imagination GPU tehnoloģiju (tostarp TBDR). Saskaņā ar AnandTech, Apple pielāgotais GPU dizains parasti tiek uzskatīts par Imagination IP dakšiņu 2015. gadā, ko Apple turpina izstrādāt neatkarīgi, pateicoties arhitektūras licencei. Attiecības starp Apple un Imagination mūsdienās nav zināmas, un oficiāli Apple pielāgotā GPU arhitektūra joprojām ir melnā kaste.
Iegādājoties Canyon Ridge, Imagination nonāca situācijā, kad tai nebija klientu saviem augstākās klases GPU. The uzņēmuma PowerVR Rogue arhitektūra bija atradusi ceļu uz iPhone un iPad augstākajā līmenī, taču pēc A11 nebija citu pircēji. Zemākās un vidējās klases segmentos Imagination turpināja licencēt GPU tehnoloģiju tādiem pārdevējiem kā MediaTek, Rockchip un Unisoc. Tomēr tā PowerVR 8XT un 9XTP arhitektūra netika piemērota nevienam piegādes produktam. Faktiski MediaTek pārgāja no PowerVR GPU izmantošanas uz ARM Mali GPU izmantošanu. Piemēram, Helio P90 izmantoja Imagination PowerVR GM9446 GPU (kas bija balstīta uz vecāku Rogue arhitektūru), bet MediaTek pēc tam pārcēlās uz ARM Mali-G76MC4 GPU Helio G90T.
Tikmēr paši ARM Mali GPU izrādījās nekonkurētspējīgi mobilo GPU tirgū, jo tiem bija zemāks PPA (veiktspēja apgabalā), salīdzinot ar Qualcomm pielāgotajiem Adreno GPU, kas pielāgo GPU IP, un nesen Apple pielāgotajiem GPU. ARM Mali-G71 un Mali-G72 cieta no zemākas veiktspējas un jaudas efektivitātes, salīdzinot ar tā laika Adreno GPU. Kamēr Mali-G76 bija stabils uzlabojums, ar to joprojām nebija pietiekami, lai no Qualcomm iegūtu mobilā GPU veiktspējas un efektivitātes kroni Android tirgū.
Qualcomm atradās labā vietā Android GPU tirgū, jo tā GPU bija savā klasē vislabākā veiktspēja, taču plašākā SoC tirgū to pārspēja Apple pielāgotie GPU. The pielāgotie GPU Apple A11, A12 un A13 SoC ir ievērojami ātrāki nekā Adreno 540, Adreno 630 un Adreno 640 Snapdragon 835, Snapdragon 845 un Snapdragon 855 attiecīgi. Pēkšņi Apple ieguva lielu pārsvaru mobilo GPU veiktspējā, un Qualcomm tika pazemināts uz otro vietu. ARM Mali GPU nedaudz atpalika gan PPA, gan enerģijas efektivitātes ziņā.
Šā gada maijā ARM sāka koriģēt darbības un efektivitātes deficītu, paziņojot par Mali-G77 ar jauno Valhall GPU arhitektūru ar veiktspējas uzlabojumiem par 40%. GPU ieguva pirmās divas dizaina uzvaras Samsung formā Exynos 990 un MediaTek Dimensity 1000 SoCs.
Kopš 2019. gada vidus mobilo GPU tirgus atspoguļoja realitāti, ka Apple un Qualcomm izstrādātie pielāgotie GPU bija labāki par licencētiem GPU, piemēram, ARM un Imagination. Konkurences ziņā tas ir slikts nozarei, jo tas darbojas kā šķērslis konkurencei, ja licencētais IP ir zemāks par pielāgoto IP, kas netiks licencēts nevienam trešās puses SoC pārdevējam. Samsung to zina, un uzņēmums to jau zina apņēmies licencēt AMD GPU IP nākotnes Exynos SoC (paredzēts, ka tiks palaists pēc diviem gadiem).
Ņemot vērā šo fonu, tika sagatavots priekšsēdis Imagination svarīgākajam paziņojumam pēdējo 15 gadu laikā.
AXT, AXM un AX sērijas GPU
Imagination ir paziņojusi par savu jauno A sērijas GPU arhitektūru, apgalvojot, ka tai ir ātrākais jebkad radītais GPU IP. Tā ir liela prasība. Uzņēmuma mērķis šeit ir parādīt, ka arhitektūra ir labāka nekā Apple un Qualcomm izgatavotie pielāgotie GPU. Būtībā Imagination vēlas padarīt licencētos GPU atkal dzīvotspējīgus un nodrošināt labāku alternatīvu nekā ARM Mali GPU.
A sērijas arhitektūra ir Imagination 10. paaudzes GPU arhitektūra. Tas sastāv no trīs grafisko procesoru kategorijām: XE, XM un XT produktu līnijas, kas apzīmē zemās, vidējās un augstākās klases segmentus. PowerVR zīmols vairs netiek izmantots, lai aprakstītu arhitektūru, jo uzņēmums tagad to izmanto, lai aprakstītu TBDR tehnoloģiju. Ātrākais GPU IP apgalvojums attiecas uz XT produktu līniju, jo tā ir paredzēta kā augstākās kvalitātes mobilo GPU sērija.
Imagination apgalvo, ka A sērijas GPU arhitektūra ir 2,5 reizes ātrāka nekā Imagination iepriekšējās paaudzes 9. sērijas GPU ISO apgabala un procesa mezglu salīdzināšanā. Iztēle nesalīdzina A sēriju ar 8XT vai 9XT līnijām, jo nav publiski pieejamu produktu, kas izmantotu šīs GPU sērijas. AnandTech atzīmē, ka dati, visticamāk, ir balstīti uz Helio P90 GM9446 GPU, kas ir uz Rogue balstīts 9XM sērijas GPU.
A sērijai ir 4x vairāk ALU nekā 9XM Rogue GPU. Ir teikts, ka tam ir 8x ātrāka AI veiktspēja. Visbeidzot, Imagination saka, ka A sērijas arhitektūra izmanto par 60% mazāku jaudu līdzīgai veiktspējai.
Jaunā A sērijas arhitektūra ir piemērojama četrām XT sērijas konfigurācijām un vienai XM konfigurācijai. XE sērija faktiski nav balstīta uz jauno arhitektūru, jo tā ir Rogue turpinājums. AXT-64-2048 ir vadošais GPU ar 2,0 TFLOPS, 64 gigapikseļu/s aizpildījuma ātrumu un 8 TOPS AI veiktspēju. No otras puses, AXT-32-1024 tiek uzskatīts par augstākās klases mobilo GPU ar 1 TFLOPS, 32 Gigapikseļu/s aizpildījuma ātrumu un 4 TOPS AI veiktspēju. Pārējās divas konfigurācijas ir AXT-48-1536 un AXT-16-512, savukārt AXM sērijai ir AXM-8-256, kas ir paredzēta 256 GFLOPS, 8 gigapikseļu/s aizpildījuma ātrumam un 1 TOP AI. sniegumu.
Runājot par mobilajiem GPU, Imagination plāns ir izveidot AXT-32-1024 kā izcilu vietu mobilajam GPU. Divas lielākās konfigurācijas var izmantot, piemēram, tādās ierīcēs kā Chromebook datori vai serveri. Imagination joprojām plāno AXT-48-1536 darboties kā alternatīvu lielāku augstākās kvalitātes mobilo GPU, savukārt AXT-64-2048 ir daudz lielāks GPU, ko Imagination varētu izveidot, ja lietotājus interesētu to.
Jaunajā GPU IP ir daudz izmaiņu: 4x vairāk ALU, 128 platuma arhitektūra un vēl daudz vairāk. AnandTech ir aptvērusi jauno A sērijas tehnoloģiju detalizēti, tāpēc lasītājiem vajadzētu iepazīties ar publikācijas pārklājumu.
Sērijas arhitektūra — Outlook
Imagination A sērijas arhitektūras perspektīva izskatās lieliski. Faktiski AXT-32-1024 GPU būs daudz ātrāks nekā pat nākamās paaudzes dizaini, piemēram, Qualcomm Adreno GPU Snapdragon 865 un pat Apple pielāgotais GPU, nemaz nerunājot par Mali-G77. Iztēle to aptver arī attiecībā uz PPA, uzņēmumam atzīmējot esošo problēmu, kur Mali GPU ir tāda pati veiktspēja kā Qualcomm Adreno GPU, vienlaikus aizņemot 184% silīcija laukuma, tādējādi samazinot PPA. Arī enerģijas efektivitātei jābūt lieliskai.
Arī Imagination GPU ceļvedis ir ļoti agresīvs. 2020. gadā A sērijas arhitektūru nomainīs B sērijas arhitektūra ar 30% veiktspēju uzlabojumi, kas savukārt tiks īstenoti ar C un D sēriju 2021. un 2022. gadā ar 30% veiktspēju gadā uzlabojumi. Mobilo GPU tirgus lielā mērā ir atteicies no šāda līmeņa paaudžu sasniegumiem. Imagination arī plāno nākamajā GPU arhitektūrā iespējot staru izsekošanu.
Runājot par dizaina uzvarām, tas ir jaukts. Qualcomm nelicencēs šo arhitektūru, un lielākā daļa pasaules Android tālruņu izmanto Qualcomm SoC. Samsung jau ir parakstījis partnerību ar AMD, lai izmantotu savu Radeon IP nākotnes Exynos SoC. Divi lielākie pārdevēji ir Huawei HiSilicon Group un MediaTek, kas pašlaik izmanto ARM Mali GPU. Tā kā MediaTek iepriekš ir izmantojis PowerVR GPU, pastāv iespēja, ka uzņēmums turpmākajās SoC pāries uz Imagination no ARM. Uzņēmums jau ir paziņojis par vadošo SoC 2020. gada ierīcēm Dimensity formā 1000.
Imagination paziņojums par jauno A sērijas arhitektūru bija ļoti vajadzīgs mobilo GPU tirgū. Ja tas viss izdosies, mobilo GPU tirgus tagad ir daudz konkurētspējīgāks attiecībā uz licencētiem GPU, ko var izmantot vairāki pārdevēji.
Caur: AnandTech