Turinys
Kalbant apie išmaniųjų telefonų grafiką, dauguma „Android“ įrenginių naudoja grafikos apdorojimo įrenginius (GPU) iš „Qualcomm“ („Adreno“) arba „Arm“ (Malis), tačiau, kaip pasakytų „Yoda“, yra ir kitas.
Galbūt pastebėjote „PowerVR“ pavadinimą kai kurių „Android“ procesorių atžvilgiu. „PowerVR“ yra „Imagination Technologies“ GPU serija. „MediaTek Helio P90“ procesorius naudoja „PowerVR GM9446“, „MediaTek Helio X30“ - „PowerVR 7XTP-MT4“, o „Helio P22“ - „PowerVR GE8320“. Kiti „MediaTek“ procesoriai, įskaitant „Helio P35“, „Helio X10“ ir MT8183 (randami „Amazon Kindle Fire HD“), taip pat naudoja „PowerVR“ GPU.
Tai taip pat nėra tik „MediaTek“. „Unisoc SC9861G-IA“ naudoja „PowerVR GT7200“. „Intel“ „Atom“ linijoje yra keli modeliai su „PowerVR“ GPU. „PowerVR“ taip pat galima rasti „Allwinner“ ir „Rockchip“ procesoriuose.
Dramblys kambaryje yra „Apple“. Dar visai neseniai „Apple“ į savo A serijos procesorius įtraukė „Imagination“ GPU. „IPhone 4“ aptinkamame „Apple A4“ procesoriuje buvo naudojamas „PowerVR SGX 535“. „A5“ ir „A6“ naudojo „PowerVR SGX543“, „A7“ naudojo „PowerVR G6430“, „A8“ naudojo „GX6450“, o „A9“ naudojo „GT7600“. Ir būtent čia viskas staiga baigėsi. Nors „A10“ greičiausiai naudojo kažkokį pasirinktinį hibridinį GPU, „Apple“ santykiai su vaizduote drastiškai pasikeitė. Rezultatas sukėlė kompanijos sujudimą komerciniu lygmeniu. Viršuje įvyko pokyčių (generalinis direktorius ir finansų direktorius), įmonė pardavė savo MIPS procesoriaus skyrių, o galiausiai likusią bendrovės dalį įsigijo Kinijos privataus kapitalo fondas „Canyon Bridge“.
Dramblys kambaryje yra „Apple“.
Vis dėlto „PowerVR“ GPU nemirė, o jo ateitis gali būti šviesi. GPU yra ne tik išmaniuosiuose telefonuose. Visais prietaisais, naudojančiais skaitmeninius televizorius, išmaniuosius televizorius, automobilių informacijos ir pramogų sistemas bei medicininę įrangą, naudojami GPU. Antra, nuolatinis „PowerVR GPU“ naudojimas naujuose procesoriuose, tokiuose kaip „Helio P90“, reiškia, kad „SoC“ gamintojai vis dar mano, kad „PowerVR“ GPU yra perspektyvus pasirinkimas. Trečia, keičiasi dabartinis GPU peizažas ir, jei vaizduotė sugeba perduoti bangą, ji galėtų pasirodyti viršuje. Daugiau apie tai vėliau.
Pavadinimas
Pavadinti dalykus visada sunku, tačiau kai kurios įmonės yra geresnės už kitas. „Qualcomm“ ir „Arm“ GPU pavadinimų schemos yra gana paprastos. Vaizduotės GPU pavadinimų schema yra šiek tiek niuansingesnė!
Pirmoji pagrindinė informacija yra ta, kad įmonė šiuo metu turi dvi pagrindines GPU architektūras: „Rogue“ ir „Furian“. Pirmieji „Rogue“ pagrįsti GPU buvo išleisti 2012 m. Kartu su „PowerVR Series6“ GPU. „Rogue“ architektūra buvo patobulinta ir plėtojama bėgant metams ir buvo pagrindas visiems vaizduotės GPU iki 2017 m. „Series9XE“ ir „Series9XM“ GPU.
„Furian“ yra naujesnė GPU architektūra, pirmoji „Imagination“ architektūros versija, atnaujinta nuo 2012 m. Šiuo metu yra du „Furian“ GPU, „PowerVR GT8525“ ir „PowerVR GT8540“. Jie abu yra „PowerVR Series8XT“ asortimento dalis, o tai šiek tiek klaidina, nes „Series9XE“ ir „XM GPU“ naudoja senesnę „Rogue“ architektūrą, kaip ir „Series8XE“ ir „Series8XE Plus“. Šiuo metu nė vienas paskelbtas mobilusis procesorius nenaudoja „Furian“ GPU.
Suprasti modelio numerius
„PowerVR“ GPU paprastai naudoja keturženklį modelio numerį. „Helio P90“ GPU yra „GM9446“, o „Helio P22“ naudoja „GE8320“. Ką reiškia visi šie skaičiai?
Pirmasis skaitmuo yra „serijos“ numeris. Taigi visi „Series8XE“ ir „XE Plus“ asortimento procesoriai prasideda nuo 8. Procesoriai „Series9“ diapazone prasideda nuo devynių ir t. T.
Antrasis skaitmuo rodo, kiek pikselių apdorojama per vieną laikrodžio ciklą. Paprastai nurodytas skaičius yra pusė tikrojo taškų dažnio. Taigi „4“ reiškia aštuonis pikselius per laikrodį, „2“ reiškia keturių pikselių asmeninį laikrodį, o „1“ reiškia du pikselius per laikrodį.
Šiuo metu įmonė turi dvi pagrindines GPU architektūras: „Rogue“ ir „Furian“.
Trečiasis skaitmuo rodo GPU apdorojimo galią. Kai kurie GPU kūrėjai nurodo „branduolių“ skaičių GPU.Sąvoka „branduolys“ yra atvira kūrybinei apskaitai, taip pat ir techninei rankdarbiams, tai reiškia, kad tai, ką vienas pardavėjas reiškia „pagrindine“, skiriasi nuo kitos. Aš akimirksniu pasineriu į šią temą, tačiau kuo didesnis trečias skaitmuo, tuo didesnis spektaklis. Įkainiai yra skirtingi kiekvienoje kartoje, tačiau „Series9“ GPU:
- 1 = 64 „FP16 FOP“ / laikrodis
- 2 = 128 „FP16 FOP“ / laikrodis
- 4 = 256 „FP16 FOP“ / laikrodis
Paskutinis skaitmuo yra ypatybės vėliava. Pavyzdžiui, „GE8322“ (atkreipkite dėmesį į du gale) palaiko PVRIC kadrų buferio glaudinimą („PowerVR“ be nuostolių glaudinimo ir išskleidimo algoritmas), o „GE8340“ (atkreipkite dėmesį į nulį) to nepalaiko.
Šerdys, vykdymo blokai, ALU
Seniai, tolimoje ir tolimoje aplinkoje, GPU naudojo dviejų skirtingų tipų šederius. „Vertex“ skustuvai, kurie buvo atsakingi už taškų (viršūnių) sąrašo transformacijas iš trimačio pasaulio į 2D plokštuminio ekrano pasaulį; „Pixel“ skustuvai, kurie apskaičiavo vaizdo elemento spalvą pagal apšvietimą ir tekstūrą. Šie šešėliai buvo programuojami ir paprastai buvo daugiau „Pixel“ šederių nei „Vertex“ šederių.
Shaderiai tapo žinomi kaip šerdys, o atsiradus Unified Shader modeliui, kuriame shaderis galėtų veikti kaip Vertex shaderis arba „Pixel“ shaderis, terminas „core“ tapo dar populiaresnis.
Tobulėjant GPU, šių branduolių forma pradėjo formuotis. Anksčiau vienoje šederio šerdyje buvo visa reikalinga logika, įskaitant shaderyje vykdomų instrukcijų planavimą, vykdymą ir išsiuntimą (nes jos yra programuojamos). Norėdami padidinti pralaidumą, GPU dizaineriai pradėjo didinti tam tikras šešėlio konstrukcijos dalis, darydami jas „riebesnes“ viduryje. Tai gali padvigubinti ar padvigubinti shaderio branduolio pralaidumą, tačiau dabar kyla klausimas, ar turėti vieną šerdį su keturiais vykdymo blokais, ar keturis branduolius.
„PowerVR GPU“ bitai, atliekantys tikrąją matematiką, yra vadinami aritmetiniais logikos elementais (ALU). Jų skonis yra 16 ir 32 bitų, jie sugrupuoti į grupes.
„PowerVR GX6650“ turi šešis klasterius su iš viso 192 32 bitų (FP32) ALU branduoliais, ar jis turėtų būti vadinamas 192 branduolių GPU? Galbūt vaizduotės įvardijimo schema yra geriausias būdas pagaliau!
GPU peizažas keičiasi
GPU anksčiau turėjo vieną ir tik vieną užduotį, 3D grafiką, bet kartais jie greitai keičiasi “. GPU dabar atlieka visas labai lygiagrečias užduotis, susijusias su moksliniu skaičiavimu ir mašinų mokymusi. Didžioji to dalis vis dar nutinka ant superkompiuterių arba mašinų, pastatytų su keliomis aukštos klasės vaizdo plokštėmis. Tačiau jis pradeda varginti mobiliuosius GPU. Šiuolaikiniai pavyzdiniai išmanieji telefonai gali paleisti neuroninio tinklo išvadų modelius, pavyzdžiui, objektų atpažinimą fotoaparato programoje. Pačioje „Android“ dabar yra neuroninio tinklo API, kuri gali naudoti GPU, jei yra tinkamos tvarkyklės.
„PowerVR GPU“ yra kintančios aplinkos dalis ir yra suderinami su „OpenCL“ ir „Android“ neuronų tinklo HAL. Jei nepakanka paleisti neuroninį tinklą GPU, vaizduotėje taip pat yra neuroninio tinklo greitintuvas, palaikantis „Android“ neuroninio tinklo HAL, „Caffe“ ir „TensorFlow“.
Ir tada yra „Raytracing“.
Tada yra stebėjimas. Neseniai „Nvidia“ sukūrė antraštes naudodama savo stalinius GPU, galinčius atlikti stebėjimą realiuoju laiku. Kaip kvalifikacijos kėlėjas, spinduliuotės stebėjimas yra technika, leidžianti „atsekti“ šviesos spindulių kelią per 3D aplinką. Ja siekiama atidžiai imituoti tikrąją šviesos fiziką. Rezultatas yra labai tikroviškas apšvietimas, šešėliai, atspindžio ir refrakcijos efektai.
Vaizduotė daugelį metų buvo aparatinės įrangos stebėjimo lyderė ir, nors dar nėra įmonės mobiliųjų procesorių, ji, be abejo, populiarėja darbalaukyje. Vaizduotė šiuo metu neparduoda stalinių kompiuterių vaizdo stebėjimo grafikos kortelių, tačiau ji sukūrė tam tikrą koncepcijos įrodymo mobiliąją aparatūrą, įskaitant „PowerVR GR6500“.
Jums gali būti įdomu, kaip įmonė, kuri neparduoda jokios tikros aparatūros stebėjimo įrangos, gali būti „aparatinės įrangos radijo ryšio lyderė“. Atsakymas yra intelektinė nuosavybė. Vaizduotė negamina lustų, visą jos GPU technologiją licencijuoja mikroschemų gamintojai, pvz., „MediaTek“, ir ji įtraukta į mobiliuosius procesorius kartu su CPU ir kitomis dalimis.
Tikriausiai tas pats pasakytina apie jos radijo ryšio aparatūros techniką ir technologijas. Vaizduotė neskelbė viešų pranešimų apie tai, kas licencijuoja savo radijo ryšio techniką, tačiau galime spėlioti!
Mobiliųjų GPU rinka yra sklandi. Laimimos sutartys ir jos prarandamos. Mobiliųjų procesorių gamintojai visada siekia pranašumo prieš konkurentus našumo, energijos efektyvumo, sąnaudų ir savybių prasme. Nors „Imagination“ ir „Apple“ santykiai šiandien skiriasi, kitiems lustų gamintojams reikia GPU dalių, įskaitant „MediaTek“. Be „MediaTek“ yra ir kitų galimybių, ne tik mobiliųjų, bet ir kitose rinkose, tokiose kaip automobilių, namų pramogos ir medicina.
Ar „Samsung“ kada nors pasitrauks iš dabartinio GPU tiekėjo? O kaip „Huawei“? Ar vis dar yra vietos „PowerVR“ šalia „Intel“ planšetinių kompiuterių procesorių? O kaip su „Unisoc“ ar „Xiaomi“ „Pinecone“ ar net ilgai sklandančiais „LG NUCLUN“ procesoriaus pakartojimais?
Apvyniokite
„PowerVR GPU“ yra „Android“ ekosistemos alternatyvus GPU variantas, pateiktas iš „Qualcomm“ ir „Arm“ pasiūlymų. Mes dar turime pamatyti „Furian“ pagrįstą mobilųjį GPU realiame luste ir būtų įdomu jį pamatyti. Atsiradus mobiliųjų mašinų mokymuisi ir žadant galimas spinduliuotės stebėjimo technologijas mobiliuosiuose procesoriuose, mums visiems būtų protinga atidžiai stebėti vaizduotę, nes visi galime nustebti pamatę, kur šalia pasirodys „PowerVR“ GPU!
