與上一代產(chǎn)品相比，IMG B系列GPU功耗降低達(dá)30%，面積縮減了25%，且填充率比競(jìng)品高2.5倍。

作者：包永剛

10月份對(duì)Imagination Technology這家總部位于英國(guó)的IP公司顯然意義重大。先是宣布了Simon Beresford-Wylie（前Arqiva首席執(zhí)行官）將擔(dān)任Imagination的首席執(zhí)行官。

上周二，Imagination又發(fā)布最新一代IMG B系列高性能GPU IP，這款多核架構(gòu)GPU IP 4個(gè)系列內(nèi)核有33種配置，這將幫助Imagination進(jìn)一步穩(wěn)固其在移動(dòng)GPU IP市場(chǎng)地位的同時(shí)，參與桌面和云端GPU市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，明年將推出的光線追蹤GPU又能在多大程度增加其競(jìng)爭(zhēng)力？

對(duì)于任何一種架構(gòu)的處理器，對(duì)于更高性能的追求不會(huì)停止。Imagination技術(shù)產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)Kristof Beets說(shuō)：“客戶用上我們?nèi)ツ?2月發(fā)布的高性能 IMG A系列Power VR GPU后，問(wèn)我們能否提供更高性能的多核GPU。于是，在大量投資及A系列技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，同時(shí)增加了多核技術(shù)，推出了IMG B系列，以驚人的33種全新配置擴(kuò)展了Imagination的GPU產(chǎn)品系。”

目前，IMG B系列已可提供授權(quán)，每個(gè)產(chǎn)品系列都已有廠商率先獲得了授權(quán)。首款多核架構(gòu)GPU IP更適合小芯片趨勢(shì)—

據(jù)悉，B系列能夠提供6 TFLOPS（每秒萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算）的計(jì)算能力，與上一代IMG A系列產(chǎn)品相比，功耗降低達(dá)30%，面積縮減了25%，且填充率比競(jìng)品IP內(nèi)核高2.5倍。Imagination表示，B系列可提供最高的性能密度（performance per mm2），同時(shí)提供多種全新配置，可以針對(duì)給定的性能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)更低的功耗和最高35%的帶寬降低。

具體而言，IMG B系列GPU IP針對(duì)特定市場(chǎng)提供BXE、BXM、BXT、BXS四個(gè)系列專業(yè)內(nèi)核：

IMG BXE：面向高清顯示應(yīng)用，專門針對(duì)用戶界面（UI）渲染和入門級(jí)游戲設(shè)計(jì)，每個(gè)時(shí)鐘周期可處理從1-16個(gè)像素，支持從720p到8K的分辨率，相較上一代內(nèi)核，面積縮減達(dá)25%，填充率密度是競(jìng)品的2.5倍。

IMG BXM：主打圖形處理體驗(yàn)，這個(gè)系列是中端解決方案，引入客戶可配置的最新緩存設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了填充率和計(jì)算能力的更好平衡，可將帶寬占用降低35%，為中檔移動(dòng)端游戲及用于數(shù)字電視和其他市場(chǎng)的復(fù)雜UI解決方案提供支持。

IMG BXT：面向高性能應(yīng)用，旗艦款B系列GPU內(nèi)置四核，可提供6 TFLOPS的性能，每秒可處理192 Gigapixel（十億像素），AI算力達(dá)24 TOPS，同時(shí)可提供行業(yè)最高的性能密度。

IMG BXS：面向汽車應(yīng)用，符合ISO 26262安全標(biāo)準(zhǔn)，提供從入門級(jí)到高級(jí)的完整產(chǎn)品系列，能將自動(dòng)駕駛圖形處理速度提升至競(jìng)品的60%以上，可為下一代人機(jī)界面（HMI）、UI顯示、信息娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字駕艙、環(huán)繞視圖提供解決方案，高算力的配置還可支持自動(dòng)駕駛和輔助駕駛。

B系列GPU最值得關(guān)注的特性是多核架構(gòu)。Kristof Beets在與雷鋒網(wǎng)的深度溝通時(shí)表示，“從過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)看，當(dāng)單核的高性能都發(fā)揮出來(lái)之后，就會(huì)走向多核的架構(gòu)。這其中很重要的原因是多個(gè)單核很難提升架構(gòu)性能，有很多控制邏輯需要管理。我們研發(fā)的多核架構(gòu)整合了創(chuàng)新的分散管理方法，可提供高效的擴(kuò)展特性，與小芯片（Chiplet）架構(gòu)行業(yè)趨勢(shì)相適。”

Imagination首席營(yíng)銷官David Harold補(bǔ)充道：“我們觀察到了小芯片在GPU市場(chǎng)的趨勢(shì)，這種去中心化的設(shè)計(jì)不僅可以降低開(kāi)發(fā)成本，也能降低開(kāi)發(fā)時(shí)間。但是小芯片的信號(hào)傳輸是一個(gè)問(wèn)題?！?/p>

“過(guò)去GPU有很多次核，非常依賴主核的一些資源。我們的多核架構(gòu)設(shè)計(jì)避免了中央的模塊，小芯片有獨(dú)立的資源，可以獨(dú)立運(yùn)行，同時(shí)也避免了一些復(fù)雜的邏輯，因此我們的設(shè)計(jì)非常符合小芯片的趨勢(shì)。” Kristof Beets進(jìn)一步表示。

基于這樣的多核架構(gòu)設(shè)計(jì)，Imagination針對(duì)BXT和BXM內(nèi)核的每個(gè)產(chǎn)品系列進(jìn)行了優(yōu)化，利用多個(gè)主核的擴(kuò)展特性實(shí)現(xiàn)GPU內(nèi)核的多核擴(kuò)展，每個(gè)核既可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以組合成一個(gè)大GPU來(lái)協(xié)力執(zhí)行任務(wù)，能為單個(gè)應(yīng)用提供最大化的性能，或支持不同內(nèi)核運(yùn)行獨(dú)立的應(yīng)用。

BXE系列提供了主核-次核的擴(kuò)展模式，這是一種面積優(yōu)化的解決方案，通過(guò)單個(gè)GPU內(nèi)核提供了高性能，同時(shí)利用Imagination的HyperLane技術(shù)進(jìn)行多任務(wù)處理。

BXS汽車GPU內(nèi)核也利用了多主核可擴(kuò)展的特性，支持性能擴(kuò)展，以及跨多個(gè)內(nèi)核進(jìn)行安全檢查，確保正確運(yùn)行。

值得注意的是，此次發(fā)布的B系列都給出了4核架構(gòu)設(shè)計(jì)。Kristof Beets解釋，“四核架構(gòu)是根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)用戶的反饋確定，4核架構(gòu)是最能滿足市場(chǎng)需求的性能和能效的平衡架構(gòu)，未來(lái)會(huì)持續(xù)提升單核性能和拓展多核架構(gòu)。我們有過(guò)最多14核的架構(gòu)經(jīng)驗(yàn)，多核對(duì)我們不是挑戰(zhàn)?！?/p>

“需要看到，在服務(wù)器市場(chǎng)多核的拓展不是最重要的，而是機(jī)柜的拓展以及基于以太網(wǎng)的拓展?！?Kristof Beets同時(shí)表示。

33種配置，提升移動(dòng)市場(chǎng)份額

同時(shí)攻向桌面和云端市場(chǎng)

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Imagination顯然希望通過(guò)4個(gè)系列，33種配置的GPU在保持移動(dòng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)向更高性能的GPU市場(chǎng)拓展。

數(shù)據(jù)顯示，在GPU IP市場(chǎng)，Imagination的市場(chǎng)占有率最高，為35.5%，Arm以34.5%位列第二，高通拿下其余30%的市場(chǎng)份額。另外，在汽車GPU IP市場(chǎng)，Imagination的市場(chǎng)占有率更是高達(dá)43%。

移動(dòng)GPU IP市場(chǎng)占有率

因此，面向移動(dòng)設(shè)備，從入門級(jí)到高端B系列提供BXE、BXM和BXT三種選擇。其中，BXE和BXM的性能和定位比較相似。Kristof Beets稱：“這兩個(gè)系列有非常緊密的聯(lián)系，這兩個(gè)系列的產(chǎn)品都對(duì)帶寬和成本非常敏感，BXE更強(qiáng)調(diào)圖形渲染能力，BXM兼具強(qiáng)圖形渲染能力的同時(shí)有更大的浮點(diǎn)計(jì)算能力?！?/p>

BXT不僅能夠滿足旗艦手機(jī)的需求，還能借助多核可擴(kuò)展性進(jìn)入桌面和云端市場(chǎng)。據(jù)悉，芯動(dòng)科技已經(jīng)將B系列BTX集成到能支持桌面和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的PCI-E規(guī)格的GPU獨(dú)立顯卡芯片之中。

芯動(dòng)科技工程副總裁Roger Mao說(shuō)：“我們即將推出一款高性能4K/8K圖形 PCI-E Gen4 GPU獨(dú)立顯卡芯片；該獨(dú)立顯卡芯片將很快面市，將為未來(lái)5G云游戲和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用提供強(qiáng)大的支持。”

為了更好地滿足云端市場(chǎng)的需求，Imagination的GPU還能靈活的組合或拆分，在多實(shí)例環(huán)境也能提供硬件的虛擬功能，帶來(lái)更好的靈活性和安全性。

至于為何要為汽車市場(chǎng)專門推出BXS系列，David Harold表示，“這既是基于我們對(duì)汽車行業(yè)的了解，也是為了更好地滿足汽車市場(chǎng)獨(dú)特的需求。許多市面上的GPU IP并沒(méi)有針對(duì)汽車市場(chǎng)做單獨(dú)優(yōu)化，這不僅在技術(shù)上不能很好地滿足這一市場(chǎng)的需求，也不能讓客戶更快的通過(guò)汽車行業(yè)的相關(guān)認(rèn)證?！?/p>

“我們的BXS就是針對(duì)汽車市場(chǎng)需求的優(yōu)化，不僅在性能特性上更符合汽車市場(chǎng)的需求，符合ISO 26262安全標(biāo)準(zhǔn)也能夠幫助客戶更快通過(guò)產(chǎn)品認(rèn)證?！?David Harold說(shuō)：“BXS使用了RISC-V固件，這在業(yè)內(nèi)還是首個(gè)，通過(guò)采用RISC-V我們也希望在汽車市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)更多的機(jī)會(huì)?！?/p>

多核架構(gòu)帶來(lái)的高性能，以及全面的可擴(kuò)展組合，讓Imagination的B系列可以應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、微控制器、數(shù)字電視（DTV）和汽車等多個(gè)市場(chǎng)。但還有一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，核數(shù)增加帶來(lái)的更多數(shù)據(jù)以及圖像分辨率的增加，讓帶寬問(wèn)題無(wú)法忽視。

為此，B系列除了多核架構(gòu)，還推出了一個(gè)重要的壓縮技術(shù)IMGIC。IMGIC壓縮技術(shù)可以提供四個(gè)等級(jí)，完全無(wú)所壓縮以及壓縮率分別為75%（質(zhì)量接近完美）、50%（視覺(jué)無(wú)損）、25%（最節(jié)省帶寬）的有損壓縮。

據(jù)悉，像采用4K顯示屏、120Hz的刷新率的高端手機(jī)，讀寫速度接近8GB/s，使用IMGIC的無(wú)損模式，可在不影響質(zhì)量的前提下降低到平均4GB/s；如果使用有損壓縮，壓縮率為75%、50%、25%時(shí)，帶寬可分別降至6GB/s、4GB/s、2GB/s。光線追蹤GPU明年上半年推出

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去年推出A系列GPU的時(shí)候，Imagination就透露其會(huì)在未來(lái)幾年推支持光線追蹤的產(chǎn)品。在B系列的發(fā)布會(huì)上，Kristof Beets進(jìn)一步透露了Imagination的光線追蹤進(jìn)展。他說(shuō)：“基于我們十年來(lái)對(duì)光線追蹤的研究，我們認(rèn)為光線追蹤要到Level 4才能實(shí)現(xiàn)最好的用戶體驗(yàn)、更高算力、更低帶寬，可實(shí)現(xiàn)桌面級(jí)高效性能的提升?！?/p>

所謂的Level4是Imagination對(duì)光線追蹤的等級(jí)劃分，為的是幫助業(yè)界更清晰地了解和比較各種光線追蹤的差異，總共包含6個(gè)級(jí)別，Level4是硬件中的BVH處理和一致性排序功能。

Kristof Beets透露，Imagination將在明年上半年正式推出Level 4光線追蹤技術(shù)。

雷鋒網(wǎng)了解到，Imagination的光線追蹤技術(shù)會(huì)面向移動(dòng)和桌面市場(chǎng)。目前Nvidia已經(jīng)推出了支持光線追蹤的桌面GPU，因此Imagination推出的光線追蹤GPU在桌面市場(chǎng)能引發(fā)多大變化值得期待。另外，手機(jī)端沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)光線最終的支持，Imagination能否很好地解決移動(dòng)端光線追蹤的性能和能耗問(wèn)題引發(fā)變革同樣非常值得關(guān)注。

雷鋒網(wǎng)小結(jié)

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對(duì)于Imagination而言，想要在IP市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，自然需要保持并提升在移動(dòng)市場(chǎng)和汽車GPU IP市場(chǎng)的市場(chǎng)占有率，同時(shí)向更多市場(chǎng)拓展。這也是為什么Imagination去年發(fā)布A系列GPU的時(shí)候表示接下來(lái)的B系列、C系列GPU會(huì)保持30%的性能提升。

當(dāng)然，為了更好地滿足市場(chǎng)需求，Imagination也需要AI SYNERGY這樣的協(xié)同技術(shù)，讓其GPU不僅能處理圖像，可能處理可編程的AI，還需要與AI加速器配合實(shí)現(xiàn)更好地AI性能。據(jù)透露，Imagination將在下月發(fā)布第四代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器（NNA）產(chǎn)品。

還有，在當(dāng)下的國(guó)際局勢(shì)下，中國(guó)市場(chǎng)也是Imagination很好的機(jī)會(huì)。David Harold表示Imagination沒(méi)有在美國(guó)開(kāi)發(fā)過(guò)任何一款I(lǐng)P，另外已經(jīng)在上海和北京建立了研發(fā)機(jī)構(gòu)。

GPU、AI、無(wú)線連接都在發(fā)力的Imagination，能否成功破圈？

文章來(lái)源：芯基建

作者：包永剛

原文標(biāo)題：一款多核架構(gòu)GPU IP有多達(dá)33種配置！Imagination要守住移動(dòng)市場(chǎng)攻向云端

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