Imagination發(fā)布有史以來(lái)最強GPU IP，新一代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )加速器已向紫光授權

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

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

其中AXE專(zhuān)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(mén)級應用，在低功耗方面極具競爭力。

Imagination CEO Ron Black表示，“自15年前我們推出首款移動(dòng)PowerVR GPU以來(lái)，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大的GPU產(chǎn)品，在所有應用市場(chǎng)中都能擁有長(cháng)時(shí)間、低功耗，以及更低帶寬的最佳性能。”

可應用于一切場(chǎng)景的GPU

Imagination方面介紹稱(chēng)，IMG A系列在設計之初就是奔著(zhù)“可應用于各種場(chǎng)景的GPU”而去的，因此它其實(shí)是多種垂直應用領(lǐng)域的終極解決方案，在汽車(chē)電子、AIoT、計算、數字電視、移動(dòng)設備和服務(wù)器等設備上均可應用。

值得一提的是，IMG A系列從多維度實(shí)現了性能的可擴展性，可覆蓋入門(mén)級設備，如每時(shí)鐘周期處理1像素的組件，到高性能設備，如速度高達每秒2萬(wàn)億次浮點(diǎn)運算的內核，甚至可以應用到云端，以及多核解決方案。

具體到性能上，與當前正在出貨的PowerVR設備相比，IMG A系列在相同的時(shí)鐘和半導體工藝上，性能提升了2.5倍，機器學(xué)習處理速度提升了8倍，且功耗降低了60%。除此之外，與當前可用的其他GPU IP解決方案相比，其架構還具備強大的差異化優(yōu)勢，如支持50%的圖像壓縮（大多數情況下是無(wú)損的，在特別場(chǎng)景中采用視覺(jué)無(wú)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，擁有1.5 TFLOPS，48 Gpixels和6TOPS的性能；

IMG AXT-32-1024，面向高性能移動(dòng)設備和汽車(chē)應用，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)設備和汽車(chē)應用，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(mén)級物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)設備、DTV/STB、顯示和其他需要高填充率的應用上，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、效率方面均達業(yè)內頂尖。

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

面向游戲玩家的GPU，帶寬、功耗、成本均具優(yōu)勢

具體到應用場(chǎng)景上，Imagination著(zhù)重以游戲為例，綜合介紹了IMG A系列的特性。

由于散熱條件限制，大多數移動(dòng)GPU都很難提供持續一致的游戲體驗，即它們在短時(shí)間內可快速運行，然后隨著(zhù)芯片發(fā)熱其性能下降到不可接受的水平，最后再也無(wú)法恢復，最終導致令人失望的用戶(hù)體驗。

IMG A系列則以一致的幀速提供持續可靠的性能以及更長(cháng)游戲時(shí)間，避免了因芯片過(guò)熱導致時(shí)鐘降頻甚至故障等過(guò)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GPU僅需要繪制屏幕上可見(jiàn)的內容，在帶寬和功耗方面極具優(yōu)勢。

與此同時(shí)，IMG A系列還采用了DVFS（主動(dòng)動(dòng)態(tài)電壓與頻率調節）和時(shí)限調度算法（Deadline Scheduling algorithms），可提供超低響應延遲的快速功耗控制。也就是說(shuō)，當GPU的某些部分沒(méi)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、直接接入系統的GPIO控制路徑的基礎上，還引入了視覺(jué)無(wú)損PVRIC壓縮技術(shù)，以及完全重新設計的的算法等，實(shí)現體驗的強穩定性。

新技術(shù)，新功能，多任務(wù)處理，AI性能加倍

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

為此，IMG A系列采用了HyperLane技術(shù)，即“獨立的硬件控制通道各自都被隔離在內存中，從而可將不同的任務(wù)同時(shí)提交給GPU，以鎖定GPU來(lái)實(shí)現多任務(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，為其提供充足的計算資源，并用剩余的計算資源處理AI任務(wù)，以及隔離受保護的內容以進(jìn)行權限管理。目前，所有IMG A系列GPU可支持多達八個(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設計人員加速其AI工作負載。

通過(guò)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(lái)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，設計人員還可在最小的芯片面積中進(jìn)行AI方面的編程，而統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還現場(chǎng)宣布，“已向紫光授權其最新一代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )加速器Power VR Series 3NXIP，雙方將在A(yíng)I和5G領(lǐng)域展開(kāi)持續合作。”

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

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