ARM анонсировала графический процессор Mali-G77. Он представляет собой совершенно новую архитектуру Valhall, пришедшую на смену архитектуре Bifrost, представленной в 2016 году.
ARM анонсировала графический процессор Mali-G77 вместе с процессором Cortex-A77 на своем ежегодном TechDay. Хотя Cortex-A77 является значительным шагом вперед по сравнению со своим предшественником Cortex-A76, графический процессор Mali-G77 представляет собой нечто совершенно иное. Это первый графический процессор в линейке ARM Mali с новой архитектурой графического процессора после Mali-G71, который представил архитектуру Bifrost в 2016 году. Mali-G77 имеет совершенно новую архитектуру Valhall.
Хотя IP-адрес процессора ARM исторически был весьма конкурентоспособным на более широком рынке смартфонов, линейка графических процессоров Mali компании изо всех сил пытается конкурировать с лучшими в своем классе решениями на протяжении всего годы. Снова и снова графические процессоры серии Mali уступали графическим процессорам PowerVR от Adreno и Imagination Technologies с точки зрения производительности и энергоэффективности. Архитектура Бифрост пришла на смену архитектуре Мидгарда, перейдя с векторного типа на скалярный. К сожалению, это не привело к преодолению разрыва в производительности и энергоэффективности, который, казалось бы, увеличивался. Mali-G71 и Mali-G72 страдали от чрезмерно высокого энергопотребления и троттлинга, что уступали графическим процессорам Adreno от Qualcomm и пользовательским графическим процессорам Apple (начиная с А11).
Низкая производительность графического процессора стала настолько серьезной проблемой, что производители с недоверием относились к перспективе незначительного прироста графического процессора, достигнутого после поколения. Эксинос 9810Например, графический процессор Mali-G72MP18 был небольшим улучшением по сравнению со своим предшественником. HiSilicon Group компании Huawei боролась с графическими процессорами Mali в гораздо большей степени. HiSilicon Кирин 960 и Кирин 970 были разочарованы графическими процессорами, потребляющими аномально большое количество энергии, но обеспечивающими относительно меньшую мощность. производительность, вплоть до того, что Huawei была вынуждена ввести нетрадиционный механизм регулирования, что привело к обнаружено мошенничество в тестах для нескольких телефонов Huawei в прошлом году.
К счастью, прошлогодний Mali-G76 обеспечил существенные улучшения как по производительности, так и по энергоэффективности. Используя 10-ядерную версию Mali-G76, HiSilicon смогла обещать повышение производительности на 46%, и хотя компания добилась таких показателей производительности, он все еще не мог обеспечить производительность графического процессора (как пиковую, так и устойчивую производительность) а также корона энергоэффективности. Samsung Systems LSI реализовала 12-ядерную версию графического процессора в Exynos 9820, и в итоге сократил разрыв к Графический процессор Adreno 640 Qualcomm Snapdragon 855. Графические процессоры Adreno от Qualcomm остаются лидерами своего класса на рынке Android, но в прошлом году Apple стала еще лучше, выпустив специальный графический процессор Apple A12. Apple смогла превзойти Qualcomm как по пиковой, так и по устойчивой производительности, а также продемонстрировала конкурентоспособную энергоэффективность. В настоящее время графический процессор A12 остается лидером, а графический процессор Adreno 640 Snapdragon 855 занимает второе место по большинству тестов.
Перед лицом этой конкурентной среды ARM необходимо было сделать шаг вперед, чтобы справиться с этой задачей.
Результатом этого стал Mali-G77 и новая архитектура Valhall. ARM заявляет, что обеспечивает увеличение плотности производительности на 30%, повышение энергоэффективности на 30% и улучшение машинного обучения (ML) на 60%. ARM ожидает, что процессор Mali-G77 обеспечит на 40% лучшую пиковую графическую производительность на мобильных устройствах.
Компания ожидает, что Mali-G77 принесет больше высококачественных игр на мобильные телефоны, и отмечает, что 2018 год был год, когда доходы от мобильных игр впервые превысили доходы от игр для консолей и ПК время.
Что касается машинного обучения, ARM заявляет, что Mali-G77 предоставляет устройствам возможность быстрее выполнять «все более сложные» задачи машинного обучения на устройстве с повышением плотности производительности на 60%. Это лучше, чем отправлять их в облако для обработки, что приводит к большему количеству проблем с безопасностью и снижению производительности, а также к более высокой задержке.
Новая архитектура Valhall лежит в основе Mali-G77 и будущих графических процессоров Mali. ARM заявляет, что следующие особенности Valhall делают его «новой архитектурой»:
- «Новый суперскалярный двигатель, который обеспечивает еще один скачок в энергоэффективности и плотности производительности.
- Упрощенная скалярная ISA с новым набором инструкций, более удобным для компилятора.
- Новое динамическое планирование инструкций
- Переработанные структуры данных, лучше соответствующие современным API, таким как Vulkan.
- Несмотря на множество различных усовершенствований и новых функций, две ключевые из них — это механизм выполнения и преобразователь текстур в Mali-G77».
По данным ARM, широкое исполнение двигателей Mali-G77 повышает плотность производительности за счет разделения контроля над большим количеством полос движения. Mali-G76 имеет 8 варпов ширины и в общей сложности 24 полосы FMA на одно шейдерное ядро, а Mali-G77 имеет 16 широких варпов, 32 полосы (два кластера по 16 FMA на каждый исполнительный механизм) и один движок на каждое шейдерное ядро. По данным компании, это приводит к увеличению объема вычислений на той же площади по сравнению с G76 на 33%.
ARM также заявляет, что улучшенная игровая производительность Mali-G77 связана с четырехъядерным процессором текстур. который обеспечивает четыре текселя за цикл, что в 2 раза выше, чем у Mali-G76, и в 4 раза выше, чем у Mali-G76. G72. Говорят, что он обеспечит улучшения во всех сферах как в высококачественных, так и в казуальных играх, но особенно большое влияние он окажет на игры с тяжелыми текстурами. По словам ARM, вычислительные возможности G77 были увеличены, поэтому необходимо также увеличить возможности текстур, чтобы поддерживать баланс машины. Конечная цель? Обеспечьте большую производительность на квадратный миллиметр, чем раньше.
Mali-G77 был оптимизирован для работы с новыми процессорами шириной 16 пикселей и четырехканальным процессором текстур. Эта оптимизация включает в себя перепроектирование LSC и атрибутивного трубопровода с упором на производительность и энергоэффективность.
ARM заявляет, что уделяет «значительное внимание» повышению энергоэффективности, и утверждает, что Mali-G77 может выполнять ту же работу, используя 50% энергии, что и Mali-G72 два года назад. По данным компании, архитектура Valhall и Mali-G77 повышают энергоэффективность во всех рабочих нагрузках, что приводит к улучшение в 1,3 раза для «широкого спектра контента», что означает, что пользователи получат более длительное время автономной работы в премиум-классе. устройства.
ARM заявляет, что динамическое планирование инструкций теперь обрабатывается аппаратно, чтобы обеспечить лучшую производительность. Говорят, что динамический планировщик решает, какие инструкции выполнять из каких деформаций, а затем работа передается независимым параллельным ALU в суперскалярном стиле.
Наконец, ARM отмечает, что архитектура Valhall продолжает эволюцию сжатия кадрового буфера ARM посредством AFBC 1.3. Он содержит некоторые новые функции, о которых можно прочитать в блоге ARM.
ARM дает большие обещания относительно Mali-G77, заявляя, что он принесет значительное улучшение производительности в сложных AR и ML, и обеспечить «бескомпромиссную графическую производительность и повышенную эффективность». Если претензии подтвердятся, мы, возможно, наконец увидим появление графического процессора ARM Mali. конкурировать или даже превосходить графический процессор Adreno данного поколения, и рынок мобильных графических процессоров становится немного больше. конкурентоспособный.
Источник: РУКА
С помощью: АнандТех