Nilalaman

• Pangalan
• Pag-unawa sa mga numero ng modelo
• Cores, mga yunit ng pagpatay, mga ALU
• Nagbabago ang tanawin ng GPU
• Balutin

Pagdating sa mga graphic graphics, karamihan sa mga aparato ng Android ay gumagamit ng mga graphic processing unit (GPU) mula sa alinman sa Qualcomm (Adreno) o Arm (Mali), ngunit tulad ng sasabihin ni Yoda, mayroong isa pa.

Marahil ay napansin mo ang pangalan na PowerVR na may kaugnayan sa ilang mga processors sa Android. Ang PowerVR ay isang serye ng GPU mula sa Imagination Technologies. Ang prosesor ng MediaTek Helio P90 ay gumagamit ng PowerVR GM9446, ang MediaTek Helio X30 ay gumagamit ng PowerVR 7XTP-MT4, at ang Helio P22 ay gumagamit ng PowerVR GE8320. Ang iba pang mga processors MediaTek kabilang ang Helio P35, ang Helio X10, at ang MT8183 (na matatagpuan sa Amazon Kindle Fire HD) ay gumagamit din ng PowerVR GPUs.

Hindi lamang ito MediaTek, alinman. Ang Unisoc SC9861G-IA ay gumagamit ng PowerVR GT7200. Ang linya ng Atom ng Intel ay may ilang mga modelo na may mga PowerVR GPU. Ang PowerVR ay maaari ding matagpuan sa mga processors mula sa Allwinner at Rockchip.

Ang elepante sa silid ay Apple. Hanggang kamakailan ay isinama ng Apple ang mga GPU ng Imagination sa mga processors na A-series. Ang processor ng Apple A4, na natagpuan sa iPhone 4, ay gumagamit ng PowerVR SGX 535. Ang A5 at ang A6 ay ginamit ang PowerVR SGX543, ginamit ng A7 ang PowerVR G6430, ginamit ng A8 ang GX6450, at ginamit ng A9 ang GT7600. At doon na natapos ang lahat sa biglang. Habang ang A10 marahil ay ginamit ang ilang uri ng pasadyang hybrid GPU, ang relasyon ng Apple sa Imahinasyon ay nagbago nang malaki. Ang resulta ay isang kaguluhan para sa kumpanya sa isang antas ng komersyal. May mga pagbabago sa tuktok (CEO at CFO), naibenta ng kumpanya ang kanyang dibisyon sa MIPS CPU, at sa huli ang nalalabi ng kumpanya ay nakuha ng Canyon Bridge, isang pondo ng equity equity na nakatuon sa China.

Ang elepante sa silid ay Apple.

Gayunpaman, ang PowerVR GPU ay hindi namatay, at ito ay potensyal na may magandang kinabukasan. Ang mga GPU ay matatagpuan sa higit sa mga smartphone lamang. Lahat ng paraan ng mga aparato mula sa mga set-top box, matalinong TV, mga sistema ng infotainment ng kotse, at mga medikal na kagamitan, lahat ay gumagamit ng mga GPU. Pangalawa, ang patuloy na paggamit ng PowerVR GPU sa mga bagong processors, tulad ng Helio P90, ay nangangahulugang ang mga tagagawa ng SoC ay isinasaalang-alang pa rin ang PowerVR GPU bilang isang mabubuting opsyon. Pangatlo, ang kasalukuyang landscape ng GPU ay nagbabago, at kung ang imahinasyon ay magagawang sumakay sa alon pagkatapos ay maaaring lumabas ito sa tuktok. Higit pa tungkol sa mamaya.

Pangalan

Ang pagbibigay ng mga bagay ay palaging mahirap, ngunit ang ilang mga kumpanya ay mas mahusay kaysa sa iba. Ang mga scheme ng pangngalan ng Qualcomm at ang GPU ng Arm ay medyo diretso. Ang scheme ng pagbibigay ng imahinasyon GPU ay medyo mas nakakainis!

Ang unang mahalagang piraso ng impormasyon ay ang kumpanya ay kasalukuyang may dalawang pangunahing arkitektura ng GPU: sina Rogue at Furian. Ang unang GPU na nakabase sa Rogue ay pinakawalan noong 2012 kasama ang PowerVR Series6 GPUs. Ang arkitektura ng Rogue ay na-tweak at binuo sa mga nakaraang taon at nagsilbing pundasyon para sa lahat ng mga GP ng Mga Imahen sa Hanggang hanggang at kasama ang mga 2017's Series9XE at Series9XM GPU.

Ang Furian ay isang mas bagong arkitektura ng GPU, ang unang imahe ng arkitektura ng imahinasyon mula noong 2012. Mayroong dalawang Furian GPU sa kasalukuyan, ang PowerVR GT8525 at ang PowerVR GT8540. Ang parehong ay bahagi ng saklaw ng PowerVR Series8XT, na kung saan ay isang maliit na nakalilito dahil ang Series9XE at XM GPU ay gumagamit ng mas matandang arkitektura ng Rogue, tulad ng Series8XE at Series8XE Plus. Walang mga inihayag na mobile processors na gumagamit ng isang Furian GPU sa kasalukuyan.

Pag-unawa sa mga numero ng modelo

Ang mga PowerVR GPU sa pangkalahatan ay gumagamit ng apat na digit na numero ng modelo. Ang GPU sa Helio P90 ay ang GM9446, samantalang ang Helio P22 ay gumagamit ng GE8320. Ano ang ibig sabihin ng lahat ng mga numero?

Ang unang numero ay ang "serye" na numero. Kaya lahat ng mga processors sa Series8XE at XE Plus saklaw ay nagsisimula sa isang 8. Ang mga processors sa Series9 saklaw ay nagsisimula sa isang siyam, at iba pa.

Ang pangalawang numero ay nagpapahiwatig kung gaano karaming mga piksel ang naproseso bawat cycle ng orasan. Karaniwan, ang tinukoy na numero ay kalahati ng aktwal na rate ng pixel. Kaya ang "4" ay nangangahulugang walong mga piksel bawat orasan, ang "2" ay nangangahulugang apat na pixel pers orasan, at ang "1" ay nangangahulugang dalawang piksel bawat orasan.

Ang kumpanya ay kasalukuyang may dalawang pangunahing arkitektura ng GPU: Rogue at Furian.

Ang ikatlong numero ay isang indikasyon ng lakas ng pagproseso ng GPU. Ang ilang mga gumagawa ng GPU ay nagsipi ng bilang ng "mga cores" sa GPU.Ang salitang "core" ay bukas sa ilang malikhaing accounting at pati na rin ang ilang mga teknikal na paghawak ng kamay, na nangangahulugang ang ibig sabihin ng isang tindera sa pamamagitan ng isang "core" ay naiiba sa iba. Sumisid ako sa paksang ito nang medyo mas malalim sa isang sandali, ngunit mas mataas ang ikatlong digit na mas mataas ang pagganap. Ang mga rate ay naiiba sa bawat henerasyon, ngunit para sa Series9 GPUs:

• 1 = 64 FP16 FLOPs / Orasan
• 2 = 128 FP16 FLOPs / Orasan
• 4 = 256 FP16 FLOPs / Orasan

Ang huling numero ay isang tampok na watawat. Halimbawa, ang GE8322 (tandaan ang dalawa sa dulo) ay sumusuporta sa PVRIC frame buffer compression (ang pagkawala ng compression at decompression algorithm ng PowerVR), samantalang ang GE8340 (tandaan ang zero), ay hindi susuportahan ito.

Cores, mga yunit ng pagpatay, mga ALU

Isang mahabang panahon ang nakalipas, sa isang uniberso na malayo, malayo, ang mga GPU ay gumagamit ng dalawang magkakaibang uri ng mga shaders. Ang mga shaders ng Vertex, na may pananagutan sa pagsasagawa ng mga pagbabagong-anyo sa isang listahan ng mga puntos (vertice) mula sa 3D na mundo hanggang sa 2D na mundo ng isang flat screen; at mga shaders ng Pixel, na kinakalkula ang kulay ng isang pixel batay sa impormasyon sa pag-iilaw at pagkakayari. Ang mga shaders na ito ay maiprograma at sa pangkalahatan ay mayroong higit na mga Piadad na Pixel kaysa sa mga shaders ng Vertex.

Ang mga shaders ay kilala bilang mga cores, at sa pagdating ng Unified Shader Model, kung saan ang isang shader ay maaaring kumilos bilang isang Vertex shader o isang Pixel shader, ang term core ay naging mas popular.

Tulad ng advanced na disenyo ng GPU, ang hugis ng mga cores na ito ay nagsimula sa morph. Noong nakaraan ang isang solong shader core ay naglalaman ng lahat ng kinakailangang lohika, kabilang ang pag-iskedyul, pagpapatupad, at pagpapadala ng mga tagubilin na tumatakbo sa shader (dahil sila ay ma-program). Upang madagdagan ang throughput GPU designer ay nagsimula upang madagdagan ang ilang mga bahagi ng disenyo ng shader, na ginagawa silang "fatter" sa gitna. Maaari itong doble o quadruple ang throughput ng isang shader core, ngunit ngayon ang tanong ay nagiging kung magkaroon ng isang pangunahing may apat na yunit ng pagpatay o apat na mga cores.

Sa PowerVR GPUs, ang mga piraso na gumagawa ng aktwal na matematika ay tinatawag na Arithmetic Logic Unit (ALUs). Dumating sila sa 16bit at 32bit flavors at naka-grupo sa mga kumpol.

Ang PowerVR GX6650 ay may anim na kumpol na may kabuuang 192 32bit (FP32) ALU cores, dapat bang tawaging isang 192 core GPU? Siguro ang scheme ng pagbibigay ng imahinasyon ay ang pinakamahusay na diskarte sa lahat!

Nagbabago ang tanawin ng GPU

Ang mga GPU ay dating magkaroon ng isang trabaho at isang trabaho lamang, 3D graphics, ngunit ang mga oras na sila ay isang-changin '. Pinamamahalaan ngayon ng mga GPU ang lahat ng mga uri ng lubos na kahanay na gawain sa pang-agham na computing, at pag-aaral ng makina. Karamihan sa mga iyon ay nangyayari pa rin sa mga supercomputer o sa mga makina na binuo na may maraming mga high-end na graphics card. Gayunpaman, nagsisimula itong mag-trickle sa mga mobile GPU. Ang mga modernong smartphone na punong barko ay maaaring magpatakbo ng mga modelo ng pagkilala sa network ng neural, para sa mga bagay tulad ng pagkilala sa object sa camera app. Ang Android mismo ay mayroon nang isang neural network API na maaaring magamit ang GPU, kung magagamit ang mga tamang driver.

Ang mga PowerVR GPU ay bahagi ng nagbabago na tanawin at umaayon sa OpenCL at neural network ng HAL. Kung ang pagpapatakbo ng isang neural network sa GPU ay hindi sapat na ang imahinasyon ay mayroon ding neural network accelerator na sumusuporta sa neural network ng Android na HAL, Caffe, at TensorFlow.

At pagkatapos ay mayroong Raytracing.

Pagkatapos ay mayroong raytracing. Ginawa ni Nvidia ang mga headlines kamakailan sa mga desktop GPU na may kakayahang magsagawa ng real-time na raytracing. Bilang isang nakakapreskong, ang raytracing ay isang pamamaraan na "sinusubaybayan" ang landas ng light ray sa pamamagitan ng isang 3D na kapaligiran. Nilalayon nitong mahigpit na gayahin ang aktwal na pisika ng ilaw. Ang resulta ay lubos na makatotohanang pag-iilaw, mga anino, pagmuni-muni, at mga epekto ng pagwawasto.

Ang imahinasyon ay nangunguna sa raytracing na nakabase sa hardware nang maraming taon at habang wala pa ito sa mga mobile processors ng kumpanya, tiyak na nakakakuha ito ng desktop. Ang imahinasyon ay hindi kasalukuyang nagbebenta ng mga raytracing graphics cards para sa mga desktop, ngunit gumawa ito ng ilang mga proof-of-concept na mobile hardware kasama ang PowerVR GR6500.

Maaari kang magtataka kung paano ang isang kumpanya na hindi nagbebenta ng anumang aktwal na hardware ng raytracing ay maaaring maging "pinuno sa hardware na nakabase sa hardware." Ang sagot ay pag-aari ng intelektwal. Ang imahinasyon ay hindi gumagawa ng mga chips, ang lahat ng teknolohiya ng GPU nito ay lisensyado ng mga gumagawa ng chip, tulad ng MediaTek, at isinama sa mga mobile processors kasama ang isang CPU at iba pang mga bahagi.

Ang katulad nito ay marahil ay totoo sa mga diskarte sa teknolohiya at teknolohiya ng raytracing nito. Ang imahinasyon ay hindi gumawa ng mga pampublikong anunsyo tungkol sa kung sino ang nagpapahintulot sa tech na raytracing nito, ngunit maaari nating isipin!

Ang mobile na GPU market ay likido. Nanalo ang mga kontrata at nawala ang mga kontrata. Ang mga tagagawa ng mobile processor ay laging naghahanap ng isang gilid sa kanilang kumpetisyon sa mga tuntunin ng pagganap, kahusayan ng kapangyarihan, gastos, at tampok. Habang ang Imahinasyon at Apple ay may iba't ibang relasyon ngayon, ang iba pang mga gumagawa ng chip ay nangangailangan ng mga bahagi ng GPU, kabilang ang MediaTek. Higit pa sa MediaTek mayroong iba pang mga posibilidad, hindi lamang sa mobile, kundi pati na rin sa iba pang mga merkado tulad ng automotive, home entertainment, at medikal.

Makakaalis ba ang Samsung mula sa kasalukuyang supplier ng GPU? Kumusta naman ang Huawei? Mayroon pa bang lugar para sa PowerVR sa tabi ng mga CPU ng tablet ng Intel? Kumusta naman ang tungkol sa Unisoc o Xiaomi's Pinecone, o kahit na ang pinakahuli na susunod na pag-iwas sa processor ng NUCLUN ng LG?

Balutin

Ang PowerVR GPUs ay ang pagpipilian ng alternatibong GPU ng Android ecosystem matapos ang mga alok mula sa Qualcomm at Arm. Mayroon pa kaming makita ang isang mobile na nakabase sa Furian na GPU sa isang aktwal na chip at magiging kawili-wiling makita ang isa. Sa pagdating ng pag-aaral ng mobile machine at ang mga pangako ng posibleng teknolohiya ng raytracing sa mga mobile processors, lahat tayo ay matalino na magbantay sa Imahinasyon, sapagkat lahat tayo ay maaaring magulat na makita kung saan ang susunod na mga PowerVR GPUs ay sumikat!