Imagination：我们的移动GPU技术一骑绝尘

“GPU在我们移动设备上正发挥巨大的作用，它不但可以让你游戏更流畅，也可以使你的移动设备视觉体验更顺滑、更可以让你的移动设备功耗更低。”在近日香港电子展上，Imagination 行销副总裁Tony King-Smith对媒体表示，“而且移动GPU不会走PC GPU的老路，Imagination在移动GPU领域远超对手，堪称一骑绝尘。”

 

领先的光线追踪 (Ray Tracing) 技术

光线追踪技术便是Imagination的杀手锏，“光线追踪技术代表了高端GPU的发展方向，我们在这里领域专利技术。”他强调，“这意味着其他家的GPU在光线追踪领域难有作为，而且要落后我们很多。”

 

 

光线追踪(ray tracing)（也叫ray tracing或者光束投射法）是一个在二维(2D)屏幕上呈现三维(3D)图像的方法.一个光线跟踪程序数学地确定和复制从一幅图像的光线的路线,但是方向相反(从眼睛返回原点). 而实时光线追踪(real-time ray tracing)，一直是很多图形技术发烧友心中的梦，一旦实现就将彻底颠覆现在的光栅化渲染技术，成就真正电影化的游戏等图形应用。很多公司如Intel、NVIDIA、AMD等行业公司都在其中投入了巨大的精力。

 

在这方面，Imagination已经有了重大突破，3月27日，Imagination宣布推出可将光线追踪图形技术大幅推升到全新境界的革命性新系列图形IP内核Wizard系列，它能满足移动设备的低功耗需求，同时还可以提供令人惊艳的图形图像真实感与性能。

 

据Tony介绍，新的 Wizard GPU 内核能以真实世界的动态光线模式打造更具现场感的游戏与应用程序，实现动态柔性阴影、真实反射与透明度等先进光线效果，这是以前在移动设备上所无法达到的。

 

“而且，PowerVR Wizard 光线追踪 IP 具备高度可扩展性，使其能为移动应用之外的其他市场带来颠覆性创新。” Tony强调。

 

 

光线追踪GPU刚一发布就受到了业界的欢迎， Unity Technologies宣布已针对 Imagination 突破性的 PowerVR 光线追踪 (Ray Tracing) 技术和 Unity 业界领先的游戏开发引擎达成新的多方面协议，以将真实感 (photorealistic) 图形带到各种设备的主流游戏体验中。

 

一般的光线追踪技术极其消耗资源，Tony表示 Imagination 的 Wizard 光线追踪GPU系列在架构上有突破，其定制硬件引擎能确保 GPU 处理器集簇无需执行复杂的着色处理，并能以最少的开发工作产生令人惊艳的效果。通过加入创新的硬件流水线，构建场景层次结构，光线追踪与其它操作同时并发处理，并保持对现有的可编程顶点操作的兼容，Wizard GPU实现了完全动态的场景。

 

据介绍，在 600 MHz 速度下，Wizard GPU可达到 300 MRPS(每秒百万光线)和 100 MDTPS(每秒百万动态三角形)。

 

 

Imagination多媒体技术营销总监Peter McGuinne指出将高效的着色集簇与低带宽的光线追踪技术结合在一起，可为开发人员带来设计能力的大幅提升，协助他们将应用程序和游戏的品质与真实感推升到新的层次。举例来说，光线追踪能为既有的游戏增加优异的阴影或光线解决方案，并让开发人员保留原有对游戏引擎和工具的庞大投资。此外，游戏中的资产动态生成能简化内容创作流程，并通过缩小游戏文件容量来节省发行成本。

 

移动GPU助力智能化

Peter McGuinne在2014年4月13日召开的2014亚洲开发者大会北京站上发表了演讲，他在演讲中指出：“未来的创新在图像，以前我们只是消耗图像，之后图像可能能够更好的识别我们，这是一个非常宏大的愿景。”

 

对此，他进一步解释说未来随着摄像头的增多，需要对用户进行更多的判断和分析，所以GPU的运算会很大，这也对GPU的的架构和功耗提出了新的挑战，“例如现在电子商务很流行，商家希望可以对浏览者的进行即时的分析和判断，以便可以推送他们需要的信息。” Peter McGuinne解释道，“例如可以分析用户的性别以便推送合适的信息。”

 

Tony则表示Imagination认为未来基于视觉的交互将成为主流，视觉处理的信息量更大，也是GPU擅长的领域，“所以我们认为未来GPU发挥的作用要比CPU大，不过CPU和GPU各自有自己擅长的领域。”他指出，“针对不同的数据类型有专用的处理器，例如我们Imagination有CPU、GPU、VPU和ISP IP，可以提供最佳的数据处理，所以未来异构处理器将会有很大的发展。”（编者注：关于异构处理器发展，将在另一篇文章分析。）

 

如何评判好的移动GPU？

Tony认为对于GPU来说架构至关重要，因为架构将直接影响GPU的性能和功耗，“对于Imagination来说，我们的原则是做好性能、功耗和价格的平衡。”他强调，“我们在退出桌面GPU之后，在移动GPU领域能取得很好的成绩，也源于我们深刻理解了移动设备的需求。”

 

他认为对于移动GPU来说，除了要考虑功耗，更好考虑高性能，因为未来随着4K\8K视频的普及，需要GPU的性能越来越高，但同时还要兼顾低功耗特性，所以这对于移动GPU来说是非常大的挑战。

 

目前，很多高级图形处理器在进行推广时通常比较多个低级别性能指标。例如，Imagination PowerVR GPU比较常用的比较指标为GFLOPS （测量计算吞吐量） ，每秒三角形生成数量（测量几何吞吐量），每秒像素数填充和每秒纹理数（测量填充率）等等 。“实际上，很多人忽视了GPU的一个重要指标，就是连续工作室的功耗问题。” Peter指出。（这里能否将当时他们的秀的那个图给我？）

 

另外，GPU的可扩展性也很重要，“Imagination的PowerVP GPU在架构上考虑可扩展性。”Tony指出，“这样的架构也容易实现极高的性能。”

 

例如Imagination的PowerVR 6系列GPU G6230，它有两个Series6 USC – 64 FP32 ALU内核，每个时钟周期执行高达128 FLOP ，64 FP16 ALU 内核，每个时钟周期执行高达192 FLOP。也就是按照600MHz的频率执行高达115.2 FP16 GFLOPS及高达76.8 FP32 GFLOPS。

 

 

Tony表示Imagination的PowerVR GPU出色的性能获得了很多知名公司的青睐，而且越来越多的中国公司也开始使用最新最先进的PowerVR GPU，例如联发科、全志科技、炬力等都获得了Imagination最新的GPU IP授权。很多业者就将享用到这些公司提供的产品。