ARM, Mali-G77 GPU'yu duyurdu. 2016 yılında tanıtılan Bifrost mimarisinin yerini alan yepyeni Valhall mimarisini getiriyor.
ARM, yıllık TechDay'inde Cortex-A77 CPU'nun yanı sıra Mali-G77 GPU'yu da duyurdu. Cortex-A77, selefi Cortex-A76'ya göre önemli bir nesil ilerlemesi olsa da, Mali-G77 GPU tamamen farklı bir şeydir. Bu, ARM'nin Mali serisinde 2016 yılında Bifrost mimarisini getiren Mali-G71'den bu yana yeni bir GPU mimarisi getiren ilk GPU'dur. Mali-G77 yepyeni "Valhall" mimarisini getiriyor.
ARM'in CPU IP'si, daha geniş akıllı telefon dünyasında tarihsel olarak oldukça rekabetçi olmasına rağmen, Şirketin Mali GPU serisi, son yıllarda sınıfının en iyisi çözümlerle rekabet etmekte zorlandı. yıllar. Mali serisi GPU'ların performans ve güç verimliliği açısından Adreno ve Imagination Technologies'in PowerVR GPU'larından daha düşük olduğu defalarca kanıtlandı. Bifrost mimarisi, vektör tipinden skaler tipe geçiş yaparak Midgard mimarisinin yerini aldı. Ne yazık ki bu, giderek büyüyen performans ve güç verimliliği açığının üstesinden gelinmesine yol açmadı. Mali-G71 ve Mali-G72, aşırı yüksek güç tüketiminden ve kısıtlamadan muzdaripti; onları Qualcomm'un Adreno GPU'larından ve Apple'ın özel GPU'sundan (Apple'dan başlayarak) daha düşük hale getirdi A11).
Zayıf GPU performansı o kadar önemli bir sorun haline geldi ki, satıcılar bir nesil sonra elde edilecek küçük GPU kazanımları olasılığını küçümsemeye başladı. Exynos 9810Örneğin, Mali-G72MP18 GPU önceki modele göre hafif bir gelişmeydi. Huawei'nin HiSilicon Grubu, Mali GPU'larla çok daha büyük ölçüde mücadele etti. HiSilicon Kirin 960 ve Kirin 970 nispeten daha az güç sağlarken anormal derecede yüksek miktarda güç tüketen GPU'lar nedeniyle hayal kırıklığına uğradı Huawei'nin alışılmadık bir kısma mekanizması uygulamaya zorlandığı ölçüde performans, bu da yol açtı Benchmark hilesi keşfedildi geçen yıl birkaç Huawei telefonu için.
Geçen yılın Mali-G76'sı şükürler olsun ki hem performans hem de güç verimliliği açısından önemli gelişmeler sağladı. Mali-G76'nın 10 çekirdekli bir versiyonunu kullanan HiSilicon, %46 performans artışı sözü verebildi ve şirket performans rakamlarına ulaşmış olsa da, hala GPU performansını (hem en yüksek hem de sürekli performans) karşılayamadı yanı sıra güç verimliliği tacı. Samsung Systems LSI, Exynos 9820'de GPU'nun 12 çekirdekli bir versiyonunu uyguladı ve aradaki farkı daralttı -e Qualcomm Snapdragon 855'in Adreno 640 GPU'su. Qualcomm'un Adreno GPU'ları Android pazarında sınıf liderleri olmayı sürdürüyor ancak Apple, geçen yıl Apple A12'nin özel GPU'su ile bir adım daha ileri gitti. Apple, hem zirve hem de sürekli performans açısından Qualcomm'u yenmeyi başardı ve şirket aynı zamanda rekabetçi güç verimliliği de sergiledi. Şu anda A12'nin GPU'su lider olmaya devam ederken, Snapdragon 855'in Adreno 640 GPU'su çoğu kıyaslamada ikinci sırada yer alıyor.
Bu rekabetçi ortam karşısında ARM'in bu zorluğun üstesinden gelmek için adım atması gerekiyordu.
Bunun sonucu Mali-G77 ve yeni Valhall mimarisi oldu. ARM, performans yoğunluğunda %30 artış, enerji verimliliğinde %30 iyileştirme ve makine öğreniminde (ML) %60 iyileşme sağladığını söylüyor. ARM, Mali-G77 tabanlının mobil cihazlarda %40 daha iyi en yüksek grafik performansı sunmasını bekliyor.
Şirket, Mali-G77'nin cep telefonlarına daha üst düzey oyunlar getirmesini bekliyor ve 2018'in mobil oyunlardan elde edilen gelirlerin ilk kez konsol ve PC tabanlı oyunlardan elde edilen gelirleri geride bıraktığı yıl zaman.
ML ile ilgili olarak ARM, Mali-G77'nin cihazlara %60 performans yoğunluğu artışıyla "giderek karmaşıklaşan" ML görevlerini cihaz üzerinde daha hızlı gerçekleştirme yetenekleri sağladığını söylüyor. Bu, onları işlenmek üzere buluta göndermekten daha iyidir; bu da daha fazla güvenlik endişesine, performansın düşmesine ve daha yüksek gecikmeye yol açar.
Yeni Valhall mimarisi Mali-G77'nin ve gelecekteki Mali GPU'ların temelini oluşturuyor. ARM, Valhall'un aşağıdaki özelliklerinin onu "yeni bir mimari" haline getirdiğini söylüyor:
- "Enerji verimliliğinde ve performans yoğunluğunda yeni bir sıçrama sağlayan yeni bir süperskalar motor
- Daha derleyici dostu olan yeni bir talimat setine sahip basitleştirilmiş bir skaler ISA
- Talimatların yeni dinamik zamanlaması
- Yeniden çalışılan veri yapıları, Vulkan gibi modern API'lere daha iyi uyum sağladı.
- Pek çok farklı gelişme ve yeni özellik olsa da, Mali-G77'deki en önemli iki özellik uygulama motoru ve doku eşleyicidir."
ARM'a göre Mali-G77'nin geniş yürütme motorları, çok sayıda şerit üzerinde kontrolü paylaşarak performans yoğunluğunu artırıyor. Mali-G76'da gölgelendirici çekirdeği başına 8 geniş çözgü ve toplam 24 FMA şeridi bulunurken Mali-G77'de 16 geniş çözgü, 32 şerit (yürütme motoru başına 16 FMA'dan oluşan iki küme) ve gölgelendirici çekirdeği başına bir motor bulunur. Şirkete göre bu, G76 ile karşılaştırıldığında aynı alanda %33 daha fazla bilgi işlem anlamına geliyor.
ARM ayrıca Mali-G77'nin gelişmiş oyun performansının dörtlü doku eşleyiciyle bağlantılı olduğunu belirtiyor. bu da dört texel/döngü sağlar, yani Mali-G76'dan 2 kat daha iyi üretim ve Mali-G76'dan 4 kat daha fazladır G72. Yüksek kaliteli ve sıradan oyunlarda iyileştirmeler sağladığı söyleniyor, ancak özellikle doku ağırlıklı oyunlar üzerinde büyük bir etkisi olacak. ARM'a göre G77'nin bilgi işlem kapasitesi artırıldı, dolayısıyla makineyi dengede tutmak için doku kapasitesinin de artırılması gerekiyordu. Nihai hedef mi? Milimetre kare başına eskisinden daha fazla performans sağlayın.
Mali-G77, yeni 16 geniş uygulama motoruna ve dörtlü doku eşleyiciye uyacak şekilde optimize edildi. Bu optimizasyon, LSC'nin ve özellik borusunun performans yoğunluğu ve enerji verimliliğine odaklanarak yeniden tasarlanmasını içerir.
ARM, enerji verimliliğini artırmaya "önemli bir şekilde odaklandığını" söylüyor ve Mali-G77'nin, Mali-G72'nin iki yıl önceki enerjisinin %50'sinde aynı işi yapabileceğini öne sürüyor. Şirkete göre Valhall mimarisi ve Mali-G77, tüm iş yüklerinde enerji verimliliğini artırıyor. "Geniş bir içerik yelpazesinde" 1,3 kat iyileşme; bu da kullanıcıların premium sürümde daha uzun pil ömrüne sahip olacağı anlamına geliyor cihazlar.
ARM, daha iyi performans sağlamak için dinamik talimat zamanlamasının artık donanımda ele alındığını belirtiyor. Dinamik zamanlayıcının, hangi warplardan hangi talimatların yürütüleceğine karar verdiği söylenir ve daha sonra iş, süperskalar tarzda bağımsız paralel ALU'lara yayınlanır.
Son olarak ARM, Valhall mimarisinin AFBC 1.3 aracılığıyla ARM Çerçeve Arabelleği Sıkıştırmasının gelişimini sürdürdüğünü belirtiyor. ARM'in blog yazısında okunabilecek bazı yeni özellikler getiriyor.
ARM'ın Mali-G77 için karmaşık AR ve ML'de önemli performans iyileştirmeleri getireceğini ilan eden bazı büyük vaatleri var ve "ödünsüz grafik performansı ve artan verimlilik" sağlar. İddialar doğru çıkarsa sonunda ARM Mali GPU'nun devreye girdiğini görebiliriz Belirli bir neslin Adreno GPU'su ile kafa kafaya, hatta daha da iyi hale geldiğinde, mobil GPU pazarı biraz daha büyüyecek rekabetçi.
Kaynak: KOL
Aracılığıyla: AnandTech