Imagination已與紫光達(dá)成最新一代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器Power VR Series 3NX IP授權(quán)合作。

Imagination剛剛發(fā)布了其有史以來最高性能的GPU IP——PowerVR圖形處理器架構(gòu)IMG A系列（IMG A-Series）。

其中AXE專注于提升幀速率，性能速度較上一代提升2.5倍；AXM致力于降低芯片面積；AXT則面向入門級(jí)應(yīng)用，在低功耗方面極具競(jìng)爭(zhēng)力。

Imagination CEO Ron Black表示，“自15年前我們推出首款移動(dòng)PowerVR GPU以來，IMG A系列是Imagination歷時(shí)兩年研發(fā)而成，也是迄今為止推出的最強(qiáng)大的GPU產(chǎn)品，在所有應(yīng)用市場(chǎng)中都能擁有長(zhǎng)時(shí)間、低功耗，以及更低帶寬的最佳性能。”

可應(yīng)用于一切場(chǎng)景的GPU

Imagination方面介紹稱，IMG A系列在設(shè)計(jì)之初就是奔著“可應(yīng)用于各種場(chǎng)景的GPU”而去的，因此它其實(shí)是多種垂直應(yīng)用領(lǐng)域的終極解決方案，在汽車電子、AIoT、計(jì)算、數(shù)字電視、移動(dòng)設(shè)備和服務(wù)器等設(shè)備上均可應(yīng)用。

值得一提的是，IMG A系列從多維度實(shí)現(xiàn)了性能的可擴(kuò)展性，可覆蓋入門級(jí)設(shè)備，如每時(shí)鐘周期處理1像素的組件，到高性能設(shè)備，如速度高達(dá)每秒2萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算的內(nèi)核，甚至可以應(yīng)用到云端，以及多核解決方案。

具體到性能上，與當(dāng)前正在出貨的PowerVR設(shè)備相比，IMG A系列在相同的時(shí)鐘和半導(dǎo)體工藝上，性能提升了2.5倍，機(jī)器學(xué)習(xí)處理速度提升了8倍，且功耗降低了60%。除此之外，與當(dāng)前可用的其他GPU IP解決方案相比，其架構(gòu)還具備強(qiáng)大的差異化優(yōu)勢(shì)，如支持50%的圖像壓縮（大多數(shù)情況下是無損的，在特別場(chǎng)景中采用視覺無損壓縮）。

配置方面，IMG A系列在移動(dòng)端共提供五種配置：

IMG AXT-64-2048旗艦版，擁有2TFLOPS，64 Gpixels的性能，以及8TOPS的AI性能；

IMG AXT-48-1536，面向高端手機(jī)，擁有1.5 TFLOPS，48 Gpixels和6TOPS的性能；

IMG AXT-32-1024，面向高性能移動(dòng)設(shè)備和汽車應(yīng)用，擁有1 TFLOPS，32 Gpixels和4 TOPS的性能；

IMG AXT-16-512，面向中高性能移動(dòng)設(shè)備和汽車應(yīng)用，擁有0.5 TFLOPS，16 Gpixels和2 TOPS的性能；

IMG AXT-8-256，面向中端移動(dòng)設(shè)備，擁有0.25 TFLOPS，8 Gpixels和1 TOPS的性能。

而在更低成本的市場(chǎng)，如高端/入門級(jí)物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)設(shè)備、DTV/STB、顯示和其他需要高填充率的應(yīng)用上，IMG A系列還提供IMG AXT-2-16和IMG AXT-1-16兩款產(chǎn)品，在芯片面積、成本、效率方面均達(dá)業(yè)內(nèi)頂尖。

目前，IMG A系列已在多個(gè)領(lǐng)域授權(quán)，首批搭載該IP的SoC器件將于2020年開始供貨。

面向游戲玩家的GPU，帶寬、功耗、成本均具優(yōu)勢(shì)

具體到應(yīng)用場(chǎng)景上，Imagination著重以游戲?yàn)槔?，綜合介紹了IMG A系列的特性。

由于散熱條件限制，大多數(shù)移動(dòng)GPU都很難提供持續(xù)一致的游戲體驗(yàn)，即它們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)可快速運(yùn)行，然后隨著芯片發(fā)熱其性能下降到不可接受的水平，最后再也無法恢復(fù)，最終導(dǎo)致令人失望的用戶體驗(yàn)。

IMG A系列則以一致的幀速提供持續(xù)可靠的性能以及更長(zhǎng)游戲時(shí)間，避免了因芯片過熱導(dǎo)致時(shí)鐘降頻甚至故障等過熱情況。除此之外，基于分塊延遲渲染（TBDR）技術(shù)，IMG A系列的PowerVR架構(gòu)GPU僅需要繪制屏幕上可見的內(nèi)容，在帶寬和功耗方面極具優(yōu)勢(shì)。

與此同時(shí)，IMG A系列還采用了DVFS（主動(dòng)動(dòng)態(tài)電壓與頻率調(diào)節(jié)）和時(shí)限調(diào)度算法（Deadline Scheduling algorithms），可提供超低響應(yīng)延遲的快速功耗控制。也就是說，當(dāng)GPU的某些部分沒有得到充分利用時(shí)，它們就會(huì)被立即降頻甚至進(jìn)入睡眠狀態(tài)，以確保最佳的功耗效率。

穩(wěn)定性方面，IMG A系列在此前PowerVR系列GPU配備基于固件的低延遲DVFS算法、直接接入系統(tǒng)的GPIO控制路徑的基礎(chǔ)上，還引入了視覺無損PVRIC壓縮技術(shù)，以及完全重新設(shè)計(jì)的的算法等，實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)的強(qiáng)穩(wěn)定性。

新技術(shù)，新功能，多任務(wù)處理，AI性能加倍

隨著智能應(yīng)用的快速發(fā)展，各產(chǎn)業(yè)對(duì)AI GPU的需求越來越多，且在創(chuàng)新性、性能等方面的要求也越來越高。

為此，IMG A系列采用了HyperLane技術(shù)，即“獨(dú)立的硬件控制通道各自都被隔離在內(nèi)存中，從而可將不同的任務(wù)同時(shí)提交給GPU，以鎖定GPU來實(shí)現(xiàn)多任務(wù)處理”。而借助動(dòng)態(tài)性能控制功能，GPU可以在多個(gè)任務(wù)之間分配其性能并執(zhí)行所有任務(wù)，同時(shí)最大程度地利用GPU。

動(dòng)態(tài)拆分方面，在執(zhí)行AI任務(wù)場(chǎng)景下，HyperLanes可優(yōu)先處理圖形需求，為其提供充足的計(jì)算資源，并用剩余的計(jì)算資源處理AI任務(wù)，以及隔離受保護(hù)的內(nèi)容以進(jìn)行權(quán)限管理。目前，所有IMG A系列GPU可支持多達(dá)八個(gè)HyperLanes。

除此之外，HyperLane還支持AI Synergy，一個(gè)可編程的圖像處理功能，可幫助SoC設(shè)計(jì)人員加速其AI工作負(fù)載。

通過AI Synergy，GPU可以在提供圖形處理功能的同時(shí)，使用其備用資源來支持可編程AI以及固定功能，即高度優(yōu)化的Imagination神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器。值得一提的是，設(shè)計(jì)人員還可在最小的芯片面積中進(jìn)行AI方面的編程，而統(tǒng)一的軟件棧則可提供更加靈活的處理服務(wù)。

最后

發(fā)布會(huì)最后，Imagination還現(xiàn)場(chǎng)宣布，“已向紫光授權(quán)其最新一代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器Power VR Series 3NXIP，雙方將在AI和5G領(lǐng)域展開持續(xù)合作。”

而在談及Imagination未來幾年的發(fā)展規(guī)劃時(shí)，Imagination PowerVR產(chǎn)品執(zhí)行副總裁Steve Evans透露，“我們將于2020年推出B系列，預(yù)計(jì)性能較上一代提升60%；2021年推出C系列，2022年推出D系列，屆時(shí)僅性能方面就預(yù)計(jì)會(huì)有90%的提升。”

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