ایمجینیشن از پردازنده گرافیکی جدید خود رونمایی کرد

شرکت Imagination، سازنده پردازنده‌های گرافیکی PowerVR، به‌تازگی از پردازنده‌های گرافیکی جدید خود یعنی سری IMG A پرده برداشت. Imagination برای رقابت با اپل، کوالکام و آرم وارد عرصه شده‌ است.

پردازنده گرافیکی موبایل جدیدی از سوی ایمجینیشن عرضه شده و ظاهرا به‌زودی رقابت در این حوزه بیش‌ازپیش، بالا می‌گیرد. توجه زیادی معطوف به پردازنده‌های گرافیکی آدرنوی شرکت کوالکام (تعبیه شده در پردازنده‌های اسنپ‌دراگون) و مالی شرکت آرم (موجود در پردازنده‌های اکسینوس سامسونگ و کرین هواوی) است. اما این دو تنها سازندگان پردازنده‌های گرافیکی نیستند.

پردازنده‌های گرافیکی پاوروی‌آر (PowerVR) شرکت ایمجینیشن در حال حاضر در پردازنده‌های شرکت‌های مدیاتک، Unisoc، آل‌وینر و راک‌شیپ مورد استفاده قرار گرفته‌اند. «در حال حاضر» از این روست که اتحادها در دنیای پردازنده‌های موبایل چندان مستحکم نبوده و هرلحظه امکان تغییر وجود دارد. شرکت اپل تا تراشه‌ی A9 از پردازنده‌های ایمجینیشن به عنوان پردازنده‌های گرافیکی استفاده می‌کرد. اما این قرارداد پایدار نماند و ایمجینیشن مجبور به پیدا کردن شرکای تجاری جدیدی شد. مدیاتک یکی از آن شرکاست اما این ایمجینیشن تنها شرکت همکار با مدیاتک نیست. برای مثال تراشه جدید Dimensity 1000 5G مدیاتک از پردازنده گرافیکی مالی آرم بهره می‌برد.

درحالی‌که تیم مدیریتی ایمجینیشن در حال جست‌وجو برای بازارها و شرکای جدیدند، مهندسان این شرکت زمام کار را در دست گرفته و پردازنده گرافیک نسل بعدی را توسعه داده‌اند. پردازنده‌های گرافیکی جدید سری A این شرکت پتانسیل تبدیل شدن به یک رقیب جدی را دارند؛ آن هم نه‌تنها در بازار موبایل بلکه در سایر دستگاه‌های قابل حمل مانند کروم‌بوک‌ها.

وقتی از پردازنده‌های گرافیکی صحبت به میان می‌آوریم سه فاکتور نقشی کلیدی دارند: عملکرد، مصرف انرژی و محاسبات. به زبانی دیگر، یک بازی سه‌بعدی چقدر سریع اجرا می‌شود؟ چه میزان باتری مصرف می‌کند؟ و آیا می‌توان از آن برای سایر وظایف مانند یادگیری ماشین بهره برد؟ باتوجه به ادعای ایمجینیشن، سری A شاهد بهبود چشم‌گیری در سرعت کلاک بوده‌است. این GPU عملکردی ۲.۵ برابری، یادگیری ماشین ۸ برابری و مصرف انرژی ۶۰ درصدی نسبت به پردازنده‌های گرافیکی فعلی PowerVR دارد. این ارقام خیره‌کننده است.

طراحان پردازنده‌های گرافیکی باید انعطاف زیادی در اختیار مشتریان خود (برای مثال سازندگان تراشه‌ها) قرار دهند. این بدین معنا است که بتوان یک طراحی پایه‌ای GPU را باتوجه به بازار به شکل‌های متفاوت به کار برد. برای مثال ایمجینیشن پردازنده پرچم‌دار IMG AXT 64-2048 را ارائه می‌دهد. این پردازنده عملکردی ۲ ترافلاپسی، ۶۴ گیگاپیکسلی و ۸ ترافلاپس عملکرد مرتبط با هوش مصنوعی دارد. این پردازنده گرافیکی گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در کروم‌بوک‌ها و حتی پردازنده‌های گرافیکی یک‌پارچه در سرورهاست.

GPUهای جدید Imagination عملکردی ۲.۵ برابری، یادگیری ماشین ۸ برابری و مصرف انرژی ۶۰ درصدی نسبت به پردازنده‌های گرافیکی فعلی PowerVR دارند

پردازنده دیگر IMG AXT 48-1536 است که گوشی‌های هوشمند پرچم‌دار را هدف قرار داده‌است (۱.۵ ترافلاپس، ۴۸ گیگاپیکسل و ۶ ترافلاپس عملکرد هوش مصنوعی). IMG AXM 8-256 نیز گزینه مناسبی برای گوشی‌های میان‌رده خواهد بود. ایمجینیشن گزینه‌های برای تلویزیون‌ها و گوشی‌های هوشمند پایین‌رده نیز در نظر گرفته‌است. IMG AXE 2-16 (با ۲ پی‌پی‌سی، ۱۶ گیگافلاپس و ۲ گیگاپیکسل) و IMG AXE 1-16 (با ۱ پی‌پی‌سی، ۱۶ گیگافلاپس و ۱ گیگاپیکسل) این دو گزینه هستند که IMG AXE 1-16 طبق ادعای ایمجینیشن سریع‌ترین پردازنده‌گرافیکی با پشتیبانی از والکان در رده خود است.

همانند پردازنده‌های گرافیکی سابق PowerVR، سری جدید A نیز از فناوری تحویل تعویقی مبتنی بر کاشی بهره می‌برد. این بدین معنا است که این پردازنده‌های گرافیکی تنها بر هرچه که بر صفحه‌نمایش قابل مشاهده‌است پردازش انجام می‌دهند. برای کمک به داشتن عملکردی پایدار، سری IMG A از Pro-Active DVFS (تنظیم دینامیک ولتاژ و فرکانس) و الگوریتم‌های Deadline Scheduling بهره می‌برد که بدین معنا است که اگر به بخش‌هایی از GPU برای پردازش نیازی نباشد، به فرکانس و ولتاژشان کاهش یافته تا بهینگی افزایش یابد.

طراحی

طراحی داخلی سری A کاملا متفاوت با سری پیشین پردازنده‌های گرافیکی PowerVR است. در قلب یک پردازنده گرافیکی یک واحد سریع و بهینه ضرب-جمع وجود دارد که وظیفه انجام اعمال ضرب و جمع به هم پیوسته (FMA) را دارد. این واحدها یک ضرب و سپس یک جمع را تنها در گام انجام می‌دهند. پردازنده‌های گرافیکی پیشین PowerVR از یک ست ۳۲ تایی از واحد‌های FMA در یک جزء به‌نام ALU (واحد محاسبه و منطق) بهره می‌بردند. در سری جدید A این تعداد به ۱۲۸ افزایش یافته‌است. این به‌معنای انجام ۲۵۶ عملیات FMA در هر سیکل کلاک است.

نتیجه این طراحی جدید این است که ALU با وجود افزایش موازی‌سازی در سطح رشته، ساده‌تر شده‌ است. طراحی قبلی ایمجینیشن بیشتر بر موازی‌سازی در سطح فرمان متکی بود که نیاز به ALU و مفسر پیچیده‌تری داشت.

سری IMG A از فناوری هایپرلین (HyperLane) ایمجینیشن بهره می‌برد. با این فناوری، خطوط مجزای کنترل سخت‌افزار قابلیت تحدید حافظه را دارند. این بدین معنا است که وظایف گوناگون می‌توانند به پردازنده گرافیکی به‌طور هم‌زمان محول شده تا چندوظیفگی ایمن داشته باشیم. پردازنده گرافیکی می‌تواند به بخش‌های مجزایی با توان خام متفاوت (برای مثال یک چهارم برای یک وظیفه و سه چهارم برای وظیفه‌ای دیگر) بدل شود. در این حالت امکان اولویت‌بندی هرکدام از بخش‌ها وجود دارد. این ویژگی تنها مختص پردازش‌های گرافیکی عادی نبوده و وظایف یادگیری ماشین اجرا شده روی GPU نیز شامل‌ آن می‌شود.

برای اجرای وظایف هم‌زمانی پردازنده گرافیکی، سری A شامل یک ریزپردازنده با معماری نامشخص است. در گذشته،‌ ایمجینیشن از ریزپردازنده‌های مبتنی بر MIPS برای انجام چنین وظایفی بهره می‌برده‌است. اما پس از ماجرای اپل، MIPS فروخته شد. نکته‌ی حائز اهمیت این است که ایمجینیشن در ۱۲ ماه گذشته با سازندگان تراشه‌های RISC-V، روابط مثبتی ایجاد کرده‌است.

پردازنده‌های گرافیکی جدید سری A احتمالا در سال ۲۰۲۰ عرضه خواهند شد

انتقال داده داخل GPU به انرژی نیاز دارد. با انتقال داده کمتر، پردازنده گرافیکی بهینه‌تری خواهیم داشت. بیشتر پردازنده‌های گرافیکی از نوعی از فشرده‌سازی داخلی بهره می‌برند زیرا داده‌های فشرده حجم کمتری داشته و به تبع آن انرژی کمتری نیز مصرف می‌کند. پردازنده‌های گرافیکی سری A از فناوری فشرده‌سازی PVRIC4.1 برای کاهش پهنای باند استفاده می‌کنند. این تکنیک جدید فشرده‌سازی در بیشتر اوقات یا lossless (هیچ داده‌ای طی فشرده‌سازی از دست نمی‌رود) بوده یا به‌طور بصری lossless اند (داده‌هایی از دست می‌رود اما در تجربه بصری کاربر تأثیر نگذاشته و به دید نمی‌آیند). علاوه بر این موضوع نرخ فشرده‌سازی ۵۰ درصدی بدون توجه به داده حتمی است.

زمان عرضه به بازار

پس از سری A، سری B با بهبود عملکرد ۳۰ درصدی و پشتیبانی از Ray Tracing عرضه خواهد شد

ویژگی‌های اعلامی ایمجینیشن وسوسه‌انگیز است اما کی می‌توانیم شاهد حضور تراشه‌ای با حضور پردازنده‌های گرافیکی جدید سری A در بازار باشیم؟ پاسخ به‌زودی است. سری IMG A هم‌اکنون برای بسیاری از بازارها لایسنس شده و اولین تراشه‌های حاوی این GPU در سال ۲۰۲۰ از راه خواهند رسید. همچنین در ۲۰۲۰ شاهد عرضه سری بعدی GPUهای ایمجینیشن، نسل بعد سری A با نام سری B خواهیم بود. طبق گفته‌ها، سری B بهبودی ۳۰ درصدی در عملکرد نسبت به سری A داشته و از فناوری سخت‌افزاری Ray Tracing نیز پشتیبانی خواهد کرد! حضور یک GPU قدرتمند جدید در بازار می‌تواند بسیاری از معادلات را به هم زند.

دیدگاه شما چیست؟ آیا Imagination می‌تواند به سلطه Qualcomm پایان دهد؟ آیا می‌تواند نظر سازندگان تراشه‌های ARM را به خود جلب کند؟ دیدگاه‌های خود را با ما و سایر کاربران زومیت به اشتراک بگذارید.

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید

تبلیغات