電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）移動設(shè)備受限于尺寸和續(xù)航等多方面的因素，在計算能力與存儲能力上存在明顯的瓶頸，使得很多大型游戲無法在移動設(shè)備上運行，這便是云游戲誕生的大背景。云游戲打破了游戲硬件的限制，具有出色的可移植性，讓PC游戲和主機游戲能夠在移動設(shè)備上暢玩。

云游戲是以云計算為基礎(chǔ)的游戲方式，在云游戲的運行模式下，所有游戲都在服務(wù)器端運行，那么云端的渲染能力對于云游戲的質(zhì)量呈現(xiàn)便顯得至關(guān)重要。近日，芯片IP供應(yīng)商Imagination推出了支持 DirectX 的高性能 GPU IP 新產(chǎn)品線的首款產(chǎn)品——IMG DXD。Imagination資深技術(shù)總監(jiān)艾克在ICCAD演講時表示：“近幾年P(guān)C對圖形處理的需求發(fā)生了很大的變化，比如游戲開發(fā)，需要性能更高、算力更高的設(shè)備；還有一些游戲部署到云端，通過安卓、Linux和Windows系統(tǒng)來運行；現(xiàn)在有一些游戲已經(jīng)將引擎部署到云端，在云端開發(fā)虛擬引擎。因此，云端應(yīng)用對于圖形處理需求已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，尤其是云玩家對于GPU的性能和接口豐富度等關(guān)鍵指標有很高的要求?！?br />
根據(jù)Imagination分享的數(shù)據(jù)，預(yù)計到2027年中國的游戲玩家數(shù)量將達到7.3億，擁有龐大的用戶基數(shù)。在云游戲方面，2022年亞太地區(qū)云游戲的月活用戶數(shù)量為1700萬，預(yù)計到2025年將達到3200萬，增幅超過88%。當然，云游戲玩家的快速增長也會帶動服務(wù)器GPU單元的用量，預(yù)計會從2022年320萬顆增長到2027年的809萬顆。

如此說來，就單以云游戲市場來說，IMG DXD也算是應(yīng)運而生的一款產(chǎn)品。

全面提升云游戲體驗

艾克總結(jié)稱，云游戲玩家大概會給GPU產(chǎn)品帶來三個層面的需求挑戰(zhàn)：
·玩家需要差異化體驗，對于高性能顯卡有強勁需求；
·云游戲玩家的設(shè)備并不固定，因此對GPU接口豐富度有很高的要求；
·云游戲在線連接玩家的數(shù)量更多，需要可同時支持多用戶的靈活顯卡。

艾克認為，IMG DXD則能夠很好地解決這些需求挑戰(zhàn)。

在性能方面，IMG DXD的單核性能是上一代產(chǎn)品IMG BXT的2.25倍，峰值性能提高了 40%-60%；IMG DXD 雙核配置可提供 5 TFLOPS FP32 和 144 GTexel/s，足以滿足主流游戲玩家對流暢幀速率的需求。此外，在雙速率 FP16、片段著色率、2D 雙速率紋理等方面，IMG DXD都能夠提供出色的性能表現(xiàn)。

在接口方面，IMG DXD是基于硬件級別的 DirectX 11 Feature Level 11_0接口實現(xiàn)，可以運行主流的DX11 PC 游戲以及其他基于Windows 的應(yīng)用程序和手機游戲?！霸谥袊袌?，從國產(chǎn)化芯片的角度來看，這也是一個從無到有的接口。現(xiàn)在的PC游戲，60%還是DirectX的接口，此前IMG BXT支持了Vulkan、Metal的接口。通過對DirectX接口支持的增加，IMG DXD能夠覆蓋超過90%的PC游戲和云游戲?qū)τ贏PI接口的要求?！?br />
當然，IMG DXD的靈活性也是非常出色的。首先，IMG DXD的多核允許每一個內(nèi)核作為單獨的GPU實例去獨立運行，可以最大限度地增加每個 GPU 可承載的游戲玩家數(shù)量；當然，這些核心也可以匯聚在一起提供給單獨一個玩家，讓該玩家獲得最高的圖形質(zhì)量；另外，Imagination 的 HyperLane 虛擬化技術(shù)進一步強化了單核能力，讓一個內(nèi)核可承載多達 8 個游戲玩家，并提供全面的安全性和靈活的性能管理。

“我們的驅(qū)動設(shè)置，加上我們的HyperLane 虛擬化技術(shù)，讓我們的GPU內(nèi)核可以動態(tài)地調(diào)度，任務(wù)多就會多分配，任務(wù)少時就相應(yīng)地少分配。特別需要指出的是，這個任務(wù)數(shù)據(jù)間擁有充分的隔離度，并且有足夠的安全保障，單用戶出現(xiàn)問題并不會影響其他用戶?！卑酥v到。

這里還需要提到的是，上述只是圍繞云游戲去展開，實際上IMG DXD是專為臺式機、筆記本電腦和云游戲圖形體驗量身打造的一款可擴展GPU IP，對于運行在這些設(shè)備上的常規(guī)應(yīng)用程序的支持當然也是不在話下。

背后是IMG長期的技術(shù)和生態(tài)積累

作為Imagination在GPU IP領(lǐng)域的新品，IMG DXD的各項性能無疑是非常出色的，這要得益于Imagination在這一領(lǐng)域長期的耕耘。

艾克在演講中提到，Imagination在GPU IP領(lǐng)域有超過30年的市場經(jīng)驗，擁有超過3000款產(chǎn)品，在移動設(shè)備領(lǐng)域、消費電子領(lǐng)域和汽車領(lǐng)域，Imagination都有自己獨特的理解，并提供具有領(lǐng)先性能的產(chǎn)品。2020年之后，Imagination在上述領(lǐng)域積累的低功耗和強渲染能力，在云游戲市場得到了充分的發(fā)揮。

然后看IMG DXD的特征技術(shù)，包括任務(wù)分載、虛擬化，以及對云游戲渲染的低延時等，這些技術(shù)在IMG BXT系列產(chǎn)品上得到了充分的驗證。

在此之前，Imagination還發(fā)布了片段著色率（Fragment Shading Rate，F(xiàn)SR）技術(shù)，是一種可以提高圖像表現(xiàn)并降低功耗的技術(shù)。FSR允許共享著色器程序的執(zhí)行結(jié)果跨多個片段，或者是在色調(diào)比較均勻變化上可以采用不同的運算量。艾克指出：“假設(shè)2×2這4個像素點，可以只計算一次。那么，再大一點的4×4像素也可以只計算一次，這樣在保證畫面質(zhì)量的前提下，可以充分利用自己的計算單元，從而顯著降低功耗?！?br />
Imagination也會定期發(fā)布軟件，每年有三個長期維護的版本，以支持該公司的GPU IP在不同設(shè)備上實現(xiàn)更好的驅(qū)動和應(yīng)用。另外，該公司對于生態(tài)建設(shè)的投入，也能夠得到合作伙伴的充分支持。比如，IMG DXD對于云游戲的支持就有游戲公司的參與。

所以，IMG DXD這款支持 DirectX 的高性能 GPU IP 新產(chǎn)品并不一款偶然性的產(chǎn)品，而是Imagination在經(jīng)過長期技術(shù)積累和需求分析之后，必然會發(fā)布的一款產(chǎn)品。

在ICCAD2023的展會現(xiàn)場，我們發(fā)現(xiàn)Imagination展臺帶來了一些顯卡產(chǎn)品和技術(shù)Demo展示。
其中有芯動科技的風(fēng)華1號顯卡和象帝先的天鈞系列顯卡產(chǎn)品。風(fēng)華1號為4K級服務(wù)器顯卡，內(nèi)置智能計算，在容器和虛擬化框架下支持多路云辦公、云手機、云游戲、云桌面、云渲染和圖形工作站等。象帝先的天鈞系列GPU芯片產(chǎn)品具備優(yōu)秀的圖形渲染能力，強大的計算加速能力，可用于桌面PC、筆記本電腦、工作站、服務(wù)器等領(lǐng)域。

此外，Imagination還展示了基于RISC-V開發(fā)板的Demo。由北京大學(xué)和平頭哥提供的基于BeagleV-Ahead開發(fā)板Lenet模型測試。BeagleV-Ahead搭載TH1520，它包含4核RISC-V CPU，IMG B系列GPU和PowerVR Series3NX NNA。網(wǎng)絡(luò)模型是經(jīng)典的Lenet模型，它能夠?qū)κ謱憯?shù)字進行識別。
同時，Imagination基于VisionFive 2開發(fā)板，演示了汽車360環(huán)視Demo主要展示了IMG GPU在RISC-V平臺上的顯示效果以及可在汽車相關(guān)行業(yè)上的應(yīng)用。該開發(fā)板搭載賽昉科技JH7110 SoC，采用了IMG B系列GPU IP。