Imagination annoncerer PowerVR Furian GPU Architecture: Den næste generation af PowerVR

I dag er Imagination Technologies 'årlige teknologiske topmøde i Santa Clara, Californien. Selskabets årlige topmøde er altid et sted for store fantasienyheder, og i år er det især tilfældet. Som hjørnestenen i årets topmøde annoncerer Imagination deres næste PowerVR GPU-arkitektur: Furian.

Furian markerer den første nye GPU-arkitektur ud af fantasi i næsten 7 år. Rogue, firmaets første forenklede shaderarkitektur, blev først annonceret i 2010 og er blevet hjørnestenen i Imagination's hele GPU lineup, fra wearables til high-end enheder. I de mellemliggende år har Imagination foretaget en række mindre opdateringer og optmizations til arkitekturen, hvilket fører til 6, 7 og 8 serien af ​​PowerVR GPU design. Nu foretager virksomheden en mere radikal revision af deres arkitektur i form af Furian, som som Rogue før den, vil i sidste ende blive hjørnestenen i deres GPU-familier.

Jeg vil dybere i Furian næste uge, men for dagens lancering vil jeg slå højdepunkterne i den nye arkitektur, og hvad fantasiens mål er for de GPU'er, der vil blive afledt af det. På den måde annoncerer Imagination ikke nogen specifikke GPU-designs i dag; Mens tætte partnere allerede har beta RTL design, vil de endelige designs og meddelelsen om disse designs komme senere på året. Men da mobilindustrien er lidt mere åben med hensyn til designinformation på grund af den store brug af IP-licens og det lange design windows, er det fornuftigt at forestille sig at begynde at tale denne arkitektur op nu, så udviklere ved hvad der kommer ned i røret.

I første omgang vil Furian eksistere sammen med Rogue designs. De oprindelige designs til Furian vil være high-end designs, hvilket betyder, at Rogue vil fortsætte med at dække kundernes behov for mindre strøm og områdeffektive designs. I særdeleshed vil de forskellige XE-designs stadig være omkring i nogen tid at komme som Imagination's førende design for areal effektivitet. XE vil i sidste ende blive erstattet af Furian, men dette kunne potentielt være nogle år nede på linjen på grund af en blanding af designprioriteter, omkostninger og det faktum, at nye arkitekturfunktioner kan skade områdets effektivitet i et design.

Det ultimative mål for Furian er selvfølgelig at forbedre kraft og ydeevne, både på basis af energieffektivitet (perf-per-milliwatt) og områdeeffektivitet (perf-per-mm2). Faktisk er det interessant, at trods det faktum, at de første fura-designs vil være high-end designs, er Imagination stadig først og fremmest fremme effektivitet med Furian. Sammenlignet med en lignende størrelse og klokket Series7XT Plus (Rogue), siger Imagination, at et Furian-design ville tilbyde 35% bedre shader ydeevne og 80% bedre fyldehastighed (selvom virksomhedens præsentation ikke gør det klart, om dette er texel eller pixel ), med en ultimativ præstationsgevinst på en temmelig utroligt 70-90%.

Fra arkitektonisk synspunkt er Furian ikke en ny arkitektur designet fra ground-up, men er snarere en væsentlig fremgang over, hvad Fantasi allerede har gjort med Rogue. Vi kigger stadig på et Tile Based Deferred Rendering-system - brød og smør af Imagination's GPU-teknologi - med fantasi tager det, de har lært fra Rogue, for at omarbejde blokke på alle niveauer for bedre ydeevne, større kapaciteter eller bedre skalering. Faktisk er sidstnævnte et stort punkt for virksomheden, da denne arkitektur i sidste ende skal erstatte Rogue og vare i en årrække, hvilket betyder, at der kræves en høj grad af skalerbarhed. For at gøre det har Imagination i væsentlig grad omstruktureret deres layout og dataflow for Furian - mere hierarkisk og mindre fokuseret på et centralt hub - for at sikre, at de kan opgradere yderligere i fremtidige designs.

Og som du ville forvente for en ny arkitektur, har Imagination gjort flere ændringer under emhætten på ALU Cluster-niveauet - hjertet af GPU'en - for at forbedre deres GPU-design. Den største ændring her - og jeg tør sige det mest konventionelle - er, at virksomheden har ændret deres ALU pipeline design betydeligt. Mens en fuld Rogue ALU vil indeholde 16 rørledninger pr. Klynge, der hver består af en række ALU'er i forskellige størrelser, der er i stand til at udstede MAD'er (multiplicere + add), tager Furian ting i en bredere og mindre fleksibel retning.

For Furian dråber en enkelt rørledning den anden MAD ALU til en enklere MUL ALU. Det betyder, at ALU'erne i en rørledning er ubalancerede - ALU'erne er ikke lige i kapacitet, og du skal komme med en MUL til at fylde den anden ALU. Fordelen ved et par matchende MAD ALU'er er, at den resulterende arkitektur er konceptuelt ren og enkel. Problemet er, at i forhold til enklere MUL eller ADD ALU'er er MAD ALU'er større, mere strøm sultne og lægge mere pres på registerfilen.

I sidste ende fandt Imagination, at de havde svært ved at fylde den anden MAD på Rogue, og en MUL, mens den ikke var i stand, kunne dække mange af disse brugssager, mens de var enklere. Nettoeffekten er, at den anden MUL sandsynligvis vil blive brugt mindre end MAD, men det vil betale sig i størrelse og strøm.

Imidlertid udvider Imagination sig som tidligere nævnt også størrelsen af ​​en klynge, fra 16-rørledninger til 32-rørledninger. Rogue's native wavefront størrelse var 32 til at begynde med - udfører en halv bølgefront over 2 cykler - så dette er ikke så stor en ændring som den først vises, da den faktiske trådgranularitet ikke ændres. Men med en klynge for 32-rørledninger i stedet for to klynger til 32-rørledninger, skærer dette ned på mængden af ​​kontrollogisk overhead. På samme tid, formentlig i forventning om Furian-design med færre klynger end sammenlignelige Rogue-designs, har Imagination øget præstationen af ​​teksturenheden, der går fra 4-bilinære prøver / ur på Rogue til 8-bilinære prøver / ur på Furian.

På et højere niveau vil Furians beregningsmuligheder nemt overskride Rogues. Arkitekturen er designet til at være OpenCL 2.x-kompatibel (overensstemmelsesresultater venter), og der vil være variationer, der er fuldt cache / hukommelse sammenhængende til heterogen behandling. På den baggrund, selvom det ikke er helt HSA-kompatibelt, vedtager Furian mange af HSA-hardwarekonventionerne, så det skal opføre sig som andre heterogene løsninger.

Selv om der er mere specialiserede arbejdsbelastninger, vil Furian i en interessant ændring kunne rumme yderligere "funktionsspecifikke" rørledninger i tilpassede GPU-design. Hvordan dette sker er i sidste ende op til kunden - Imagination giver bare IP og Reference RTL'er - men VVS er der for kunderne at enten tilføje ny funktionel hardware på blokniveau eller gå så lavt som Shader Processorenheden selv til Tilføj denne hardware. Den mest oplagte kandidat her ville være ray tracking hardware stammer fra Imagination's Wizard arkitektur, men i sidste ende er det op til kunderne, der integrerer GPU IP og hvor meget arbejde de vil indsætte for at tilføje yderligere blokke.

Endelig, når Imagination forsyner endelige Furian-designs, vil firmaet være hofter kunder og downstream-brugere på alle de store high-end-markeder for indlejrede GPU'er. Udover de indlysende high-end telefoner og GPU'er, hvor de vil gå head-to-head med den slags ARMs Bifrost-arkitektur, vil Imagination også gå efter bilmarkedet, VR-markedet, og takket være beregningsforbedringer er det hurtigt voksende dybt lærende marked. Typen af ​​IP-licens betyder, at slutbrugerne er et par lag ned, så Imagination skal først retten direkte til at opbygge SoCs skræddersyet til disse applikationer, men evnen er der i IP, hvis kunderne kræver det.

Hvad angår når vi ser Furian-design i forbrugsvarer, er det også i sidste ende op til kunderne. Endelige Furian RTL designs vil ikke blive frigivet til kunder før engang i midten af ​​dette år, hvilket også er grunden til, at Imagination endnu ikke har meddelt nogen specifikke GPU designs. Som følge heraf vil forsinkelsestiden mellem annoncering og implementering være længere end tidligere meddelelser, hvor firmaet allerede annoncerede GPU-design med endelig RTL. Kunder kan potentielt have fibrinudstyret silicium klar til slutningen af ​​2018, hvis de haster, men størstedelen af ​​første generationens Furian-produkter vil sandsynligvis være i 2019.

Kilde

Giv en kommentar

Dette websted bruger Akismet til at reducere spam. Lær, hvordan dine kommentardata behandles.