Imagination Technologies je napovedal novo arhitekturo GPU serije A. Podjetje trdi, da je to najhitrejši GPU IP na trgu.
Na trgu mobilnih grafičnih procesorjev te dni prevladujejo prilagojeni grafični procesorji Adreno podjetja Qualcomm in grafični procesorji Mali podjetja ARM. Vendar je bila v preteklosti situacija drugačna. Na trgu mobilnih grafičnih procesorjev je bilo nekaj več konkurentov, kar je pripomoglo k večji konkurenčnosti v industriji. Zlasti Imagination Technologies je bil eden glavnih igralcev v industriji. Podjetje s sedežem v Združenem kraljestvu še vedno ostaja eno vodilnih v prostoru mobilnih grafičnih procesorjev zahvaljujoč prodajalcem licencira svoje tehnologije GPE, vendar lastne GPE z blagovno znamko PowerVR najdemo v zelo malo teh izdelkih dnevi. V preteklosti je Apple svoje vrhunske mobilne grafične procesorje uporabljal v sistemih na čipu serije A, vse do Apple A10 leta 2016. Po drugi strani pa njegove grafične procesorje nižjega in srednjega razreda uporabljajo podjetja, kot so MediaTek, Rockchip itd. Zdaj se Imagination Technologies vrača z velikim lansiranjem arhitekture GPE v obliki nove arhitekture serije A. Podjetje to imenuje svojo najpomembnejšo objavo grafičnih procesorjev v zadnjih 15 letih in promovira nove grafične procesorje, ki imajo najhitrejši GPU IP na svetu.
Če želite izvedeti, kako to vpliva na trg mobilnih grafičnih procesorjev, se poglobimo v ozadje podjetja in poglejmo, kako se prilega trgu mobilnih grafičnih procesorjev.
Imagination Technologies - Ozadje
Podjetje Imagination Technologies je v zgodovini eno vodilnih na trgu mobilnih grafičnih procesorjev, saj deluje že od devetdesetih let prejšnjega stoletja. Podjetje ima v lasti številne patente GPU IP, kar pomeni, da mu morajo prodajalci SoC plačati licenčnine. Dober primer je njegova tehnologija odloženega upodabljanja na podlagi ploščic (TBDR). Blagovna znamka grafičnih procesorjev PowerVR je tekmovala z Qualcommovimi grafičnimi procesorji Adreno in ARMovimi grafičnimi procesorji Mali, toda po zaprtju družbe Texas Instruments leta 2012 je bil edini imetnik licence družbe v višjem razredu Apple.
Apple in Imagination sta bila povezana do leta 2017, saj je Imagination celo zgradil prilagojene različice svojih grafičnih procesorjev PowerVR za iPhone in iPad. Apple je potrdil, da se je z Imagination pogovarjal o prevzemu podjetja marca 2016, vendar dogovora ni bilo. Aprila 2017 je Imagination objavil, da je Apple podjetju povedal, da bo v 15-18 mesecih prešel na grafične procesorje po meri. stran od grafičnih procesorjev PowerVR podjetja Imagination. Nekaj mesecev kasneje je Imagination objavil šokantno objavo: postavil se je za prodajo, njegova tržna kapitalizacija pa se je v kratkem času znatno zmanjšala, saj se je njegova največja stranka oddaljila od uporabe tehnologija. Imagination je septembra 2017 kupil Canyon Ridge, kalifornijska delniška družba s kitajskimi vlagatelji. Vsaj rečeno, razvoj je bil presenetljiv.
Istega meseca je Apple skupaj s predstavitvijo iPhone 8/iPhone X predstavil A11 SoC. A11 naj bi vseboval Applov prvi grafični procesor po meri. Vendar pa je Apple še naprej plačeval licenčnine podjetju Imagination, saj je grafični procesor po meri A11 še vedno uporabljal tehnologijo GPU podjetja Imagination (vključno s TBDR). Po navedbah AnandTech, se Applova zasnova GPU po meri običajno šteje za razcep IP-ja podjetja Imagination iz leta 2015, ki ga Apple še naprej neodvisno razvija zahvaljujoč arhitekturni licenci. Razmerje med Appleom in Imaginationom v teh dneh ni znano in uradno Applova prilagojena arhitektura GPU ostaja črna skrinjica.
Potem ko ga je kupil Canyon Ridge, se je Imagination znašel v položaju, ko ni imel kupca za svoje vrhunske grafične procesorje. The arhitektura podjetja PowerVR Rogue je našla pot do iPhona in iPada na višji ravni, vendar po A11 ni bilo drugih kupci. V segmentih nizkega in srednjega razreda je Imagination nadaljeval z licenciranjem tehnologije GPU prodajalcem, kot so MediaTek, Rockchip in Unisoc. Njegova arhitektura PowerVR 8XT in 9XTP pa ni prišla do nobenih izdelkov za pošiljanje. Dejansko je MediaTek prešel z uporabe grafičnih procesorjev PowerVR na uporabo grafičnih procesorjev Mali ARM. Na primer, Helio P90 uporabljal Imaginationov grafični procesor PowerVR GM9446 (ki je temeljil na starejši arhitekturi Rogue), vendar je MediaTek nato prešel na ARM-ov grafični procesor Mali-G76MC4 v Helio G90T.
Medtem so se ARM-ovi grafični procesorji Mali izkazali za nekonkurenčne na trgu mobilnih grafičnih procesorjev, saj so imeli slabši PPA (zmogljivost na območje) v primerjavi z Qualcommovimi grafičnimi procesorji Adreno po meri, IP-jem GPU po meri in nedavno Applovimi grafičnimi procesorji po meri. ARM Mali-G71 in Mali-G72 trpel zaradi slabše zmogljivosti in energetske učinkovitosti v primerjavi s takratnimi grafičnimi procesorji Adreno. Medtem ko je Mali-G76 je bil soliden napredek, še vedno ni bilo dovolj, da bi Qualcommu prevzeli krono zmogljivosti in učinkovitosti mobilnih grafičnih procesorjev na trgu Android.
Qualcomm je bil na trgu grafičnih procesorjev Android na dobrem mestu, saj so bili njegovi grafični procesorji najboljši v svojem razredu, toda na širšem trgu sistemov na čipu so ga premagali Applovi grafični procesorji po meri. The grafični procesorji po meri v procesorjih Apple A11, A12 in A13 so bistveno hitrejši od Adreno 540, Adreno 630 in Adreno 640 v Snapdragon 835, Snapdragon 845 in Snapdragon 855 oz. Nenadoma je imel Apple veliko prednost pri zmogljivosti mobilnih grafičnih procesorjev, Qualcomm pa je nazadoval na drugo mesto. Grafični procesorji ARM Mali so nekoliko zaostajali glede PPA in energetske učinkovitosti.
Maja letos se je ARM lotil popravka primanjkljaja zmogljivosti in učinkovitosti z objavo Mali-G77 z novo arhitekturo GPU Valhall s 40-odstotnim izboljšanjem zmogljivosti. GPU je dosegel prvi dve oblikovalski zmagi v obliki Samsunga Exynos 990 in MediaTek Dimensity 1000 SoC.
Od sredine leta 2019 je trg mobilnih grafičnih procesorjev odseval dejstvo, da so grafični procesorji po meri, ki sta jih razvila Apple in Qualcomm, boljši od licenčnih grafičnih procesorjev, kot sta ARM in Imagination. Kar zadeva konkurenco, je to slaba stvar za industrijo, saj deluje kot ovira za konkurenco, če je licencirani IP slabši od IP-ja po meri, ki ne bo licenciran nobenemu tretjemu ponudniku SoC. Samsung se tega zaveda in podjetje že ve zavezan k licenciranju AMD-jevega GPU IP v prihodnjih procesorjih Exynos SoC (na trg naj bi prišli čez dve leti).
Glede na to ozadje je bil pripravljen oder za najpomembnejšo napoved Imagination v zadnjih 15 letih.
Serije grafičnih procesorjev AXT, AXM in AX
Imagination je napovedal svojo novo arhitekturo GPU serije A, s trditvijo, da ima najhitrejši GPU IP, ki je bil kdaj ustvarjen. To je velika trditev. Cilj podjetja je pokazati, da je arhitektura boljša od grafičnih procesorjev po meri, ki sta jih izdelala Apple in Qualcomm. V bistvu želi Imagination ponovno narediti licenčne grafične procesorje uspešne in zagotoviti boljšo alternativo kot ARM-ovi Mali grafični procesorji.
Arhitektura serije A je 10. generacija GPU arhitekture Imagination. Sestavljen je iz treh kategorij grafičnih procesorjev: proizvodnih linij XE, XM in XT, ki označujejo segmente nizkega, srednjega in višjega razreda. Blagovna znamka PowerVR se ne uporablja več za opis arhitekture, saj jo podjetje zdaj uporablja za opis tehnologije TBDR. Zahtevek za najhitrejši GPE IP velja za linijo izdelkov XT, saj je namenjena vrhunski seriji mobilnih GPE.
Imagination trdi, da je arhitektura GPU serije A 2,5-krat hitrejša od prejšnje generacije GPE serije 9 Imagination v primerjavi območja ISO in procesnih vozlišč. Domišljija ne primerja serije A z linijama 8XT ali 9XT, saj ni javno dostopnih izdelkov, ki uporabljajo te serije GPE. AnandTech ugotavlja, da podatki verjetno temeljijo na grafičnem procesorju GM9446 Helio P90, ki je grafični procesor serije 9XM, ki temelji na Rogue.
Serija A ima 4x več ALU-jev kot 9XM Rogue GPE. Rečeno je, da ima 8-krat hitrejšo zmogljivost AI. Nazadnje, Imagination pravi, da arhitektura serije A uporablja 60 % nižjo moč za podobno zmogljivost.
Nova arhitektura serije A je uporabna za štiri konfiguracije v seriji XT in eno konfiguracijo XM. Serija XE pravzaprav ne temelji na novi arhitekturi, saj je nadaljevanje Rogue. AXT-64-2048 je vodilni grafični procesor z 2,0 TFLOPS, hitrostjo polnjenja 64 gigapikslov/s in 8 TOPS zmogljivostjo AI. Po drugi strani pa naj bi bil AXT-32-1024 vrhunski mobilni grafični procesor z 1 TFLOPS, hitrostjo polnjenja 32 gigapikslov/s in 4 TOPS zmogljivostjo AI. Drugi dve konfiguraciji sta AXT-48-1536 in AXT-16-512, medtem ko ima serija AXM AXM-8-256, ki je ocenjen za 256 GFLOPS, hitrost polnjenja 8 gigapikslov/s in 1 TOP of AI izvedba.
Kar zadeva mobilne grafične procesorje, ima Imagination načrt, da bo AXT-32-1024 najboljša točka za vrhunski mobilni grafični procesor. Dve večji konfiguraciji je mogoče uporabiti na primer v napravah, kot so Chromebooki ali strežniki. Imagination še vedno predstavlja AXT-48-1536 kot alternativni večji premium mobilni GPE, medtem ko je AXT-64-2048 veliko večji GPE, ki bi ga lahko ustvarila Imagination, če bi uporabnike zanimala to.
Novi GPU IP vsebuje veliko sprememb: 4x več ALU-jev, 128-široko arhitekturo in še veliko več. AnandTech zajema novo tehnologijo serije A podrobno, zato naj bralci preverijo pokritost publikacije.
Serijska arhitektura - Outlook
Obeti arhitekture serije A Imagination so videti super. Na prvi pogled bo GPU AXT-32-1024 veliko hitrejši celo od modelov naslednje generacije, kot je npr. Qualcommov Adreno GPE v Snapdragon 865 in celo Applov GPE po meri, da niti ne omenjam Mali-G77. Domišljija je prav tako pokrita, ko gre za PPA, pri čemer podjetje ugotavlja obstoječo težavo, kjer Grafični procesorji Mali imajo enako zmogljivost kot grafični procesorji Qualcomm Adreno, medtem ko zavzamejo 184 % površine silicija, kar vodi do nižje PPA. Tudi energetska učinkovitost bi morala biti odlična.
Načrt GPU podjetja Imagination je prav tako zelo agresiven. Leta 2020 bo arhitekturo serije A nasledila arhitektura serije B s 30-odstotno zmogljivostjo izboljšave, ki bodo v letih 2021 in 2022 uspele s serijama C in D z letno 30-odstotno uspešnostjo izboljšave. Trg mobilnih grafičnih procesorjev je v veliki meri obupal nad to stopnjo generacijskega napredka. Imagination prav tako načrtuje, da bo v naslednji arhitekturi GPU omogočeno sledenje žarkom.
Kar zadeva oblikovalske zmage, je to mešana torba. Qualcomm ne bo licenciral te arhitekture in velika večina telefonov Android na svetu uporablja Qualcomm SoC. Samsung je že podpisal partnerstvo z AMD za uporabo njegove Radeon IP v prihodnjih procesorjih Exynos SoC. Dva glavna prodajalca, ki sta ostala, sta Huaweijeva HiSilicon Group in MediaTek, ki trenutno uporabljata ARM-ove grafične procesorje Mali. Ker je MediaTek že uporabljal grafične procesorje PowerVR, obstaja možnost, da se bo podjetje v prihodnjih SoC-jih vrnilo k Imaginationu z ARM-ja. Podjetje je že napovedalo vodilni SoC za naprave 2020 v obliki Dimensity 1000.
Imaginationova napoved nove arhitekture serije A je bila zelo potrebna na trgu mobilnih grafičnih procesorjev. Če se vse izide, je trg mobilnih grafičnih procesorjev zdaj veliko bolj konkurenčen v smislu licenčnih grafičnih procesorjev, ki jih lahko uporablja več prodajalcev.
prek: AnandTech