淺析GPU的三種架構(gòu)

IMG A-Series架構(gòu)

有史以來最快最智能的圖形架構(gòu)

下一代圖形處理器介紹

A-Series代表了基于分塊延遲渲染技術(shù)的PowerVR架構(gòu)的最新進(jìn)展，其中包括很多方案的改進(jìn)，使其比上一代的PowerVR設(shè)計(jì)要快2.5倍。

重新設(shè)計(jì)的ALU單元

A-Series具有超寬的算術(shù)邏輯單元（ALU），與上一代架構(gòu)相比這種128位寬的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)化使得每個(gè)時(shí)鐘的并行計(jì)算性能比上一代架構(gòu)提升了四倍。編譯器優(yōu)化確保最大利用率，從而使得單位性能顯著提高，大大提升了功耗效率。

性能的可擴(kuò)展性

IMG A-Series的多維性能可擴(kuò)展性可以滿足入門級(jí)市場(chǎng)（1 PPC）以及云應(yīng)用的多核解決方案（2 TFLOP）的性能需求。由于其分級(jí)可擴(kuò)展架構(gòu)可以根據(jù)性能、面積和功率要求添加額外的可擴(kuò)展處理單元，從而提升TFLOPS、千兆像素和TOPS等指標(biāo)參數(shù)。

可配置的緩存大小

A-Series GPU包含緩存配置選項(xiàng)，這使得器件能夠顯著減少對(duì)GPU的帶寬需求，從而提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性，降低系統(tǒng)功耗以及系統(tǒng)開發(fā)成本。

HyperLane技術(shù)

HyperLane技術(shù)提供了單獨(dú)的硬件控制通道，每個(gè)通道在內(nèi)存中都是互相隔離的，使不同的任務(wù)能夠提交給GPU從而實(shí)現(xiàn)安全的多任務(wù)處理。通過動(dòng)態(tài)性能控制GPU可以在多個(gè)任務(wù)上擴(kuò)展其性能，執(zhí)行所有任務(wù)，同時(shí)最大化GPU利用率。HyperLane技術(shù)按照優(yōu)先級(jí)提供通道的動(dòng)態(tài)拆分，例如在使用剩余性能執(zhí)行AI任務(wù)時(shí)會(huì)優(yōu)先處理圖形并為該應(yīng)用程序提供所需的性能。HyperLane技術(shù)還可以隔離受保護(hù)的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理，所有IMG A-Series架構(gòu)的GPU產(chǎn)品即使尺寸最小的也支持8通道功能。

AI協(xié)同

AI協(xié)同是一個(gè)新的功能選項(xiàng)，它使SoC設(shè)計(jì)者能夠利用IMG A-Series系列中令人難以置信的計(jì)算性能來加速AI任務(wù)。通過AI協(xié)同操作GPU提供圖形性能的同時(shí)，利用空閑資源使可編程AI與確定功能協(xié)同工作，高度優(yōu)化Imagination的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器。AI協(xié)同在最小尺寸的芯片上提供可編程的AI功能，而統(tǒng)一的軟件技術(shù)棧則可以表現(xiàn)出靈活性和出色的性能。

GPU分塊熱圖

新的軟件優(yōu)化工具使開發(fā)人員能夠快速分析設(shè)計(jì)框架，從而確定哪些模塊的圖形輸出成本最高，以便它們能夠更好的集中精力進(jìn)行優(yōu)化，并確保得到最好的結(jié)果。

PowerVR Furian架構(gòu)

圖形處理器技術(shù)是移動(dòng)端和嵌入式GPU的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

提升已經(jīng)處于行業(yè)領(lǐng)先的處理器架構(gòu)

PowerVR Furian GPU架構(gòu)是對(duì)業(yè)界領(lǐng)先的PowerVR Rogue圖形架構(gòu)的演進(jìn)，F(xiàn)urian架構(gòu)有很多重大的改變，提升了性能，降低了功耗。相比Rogue架構(gòu)它在后續(xù)的改進(jìn)會(huì)包含更多的功能提升。

PowerVR Furian架構(gòu)核心

設(shè)計(jì)要滿足多種應(yīng)用的需求

PowerVR Furian架構(gòu)設(shè)計(jì)是為了保持和擴(kuò)大與其他競(jìng)爭(zhēng)方案的性能功耗差距，它是一種可擴(kuò)展的體系架構(gòu)，可用于滿足多種細(xì)分市場(chǎng)和應(yīng)用的需求，跨越多代產(chǎn)品。它比較易于實(shí)現(xiàn)，特別是為易于布局而設(shè)計(jì)，而且還支持新的14nm以下的工藝幾何結(jié)構(gòu)。

滿足AR和VR等高性能應(yīng)用的需求

Furian架構(gòu)的設(shè)計(jì)還可以有效的擴(kuò)展到AR和VR等應(yīng)用程序的更高性能，它這樣的方式可以緩解一些競(jìng)爭(zhēng)解決方案中出現(xiàn)的性能密度問題。隨著處理節(jié)點(diǎn)的不斷縮小，架構(gòu)的有效布局就變得非常重要，特別是當(dāng)涉及擴(kuò)展到更高的性能級(jí)別時(shí)。

PowerVR Rogue架構(gòu)

圖形處理器技術(shù)是移動(dòng)端和嵌入式GPU的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

高級(jí)可擴(kuò)展的圖形架構(gòu)

PowerVR Rogue架構(gòu)的設(shè)計(jì)使我們的合作伙伴能夠在產(chǎn)品上提供令人驚嘆的用戶體驗(yàn)，從創(chuàng)新的自然用戶界面到超現(xiàn)實(shí)的游戲，以及前所未有的新應(yīng)用，從高級(jí)內(nèi)容創(chuàng)建和圖形處理到復(fù)雜的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和環(huán)境感知解決方案。

PowerVR Rogue架構(gòu)核心

高性能的同時(shí)保持功耗和帶寬的最小化

基于數(shù)量可擴(kuò)展的計(jì)算集群PowerVR Rougue架構(gòu)可以滿足從物聯(lián)網(wǎng)到最高性能嵌入式圖形（包括智能手機(jī)、平板電腦、PC、游戲機(jī)、汽車和數(shù)字電視等）一系列需求不斷增加的市場(chǎng)。計(jì)算集群是可編程計(jì)算元素的陣列，滿足高性能和效率的需求，同時(shí)降低功耗和帶寬。

PowerVR Rogue GPU

對(duì)于GFLOPS/mm2 和GFLOPS/mW指標(biāo)都具有行業(yè)最佳性能

GPU計(jì)算性能達(dá)到TFLOPS（teraFLOPS）范圍

功能可擴(kuò)展性

PowerVR Rogue架構(gòu)

一種高級(jí)可擴(kuò)展的圖形和計(jì)算集群架構(gòu)

高效的壓縮技術(shù)，包括無損圖像和參數(shù)壓縮以及廣受推崇的PVRTC紋理壓縮特性

下一代基于分塊延遲渲