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重要性凸显 GPU展现新趋势

发布时间:2019-10-12 17:43:12

从消费电子的发展现状来看,不管是智能手机还是平板电脑,图像、视频以及游戏等已经成为最主要的应用内容,这方面的功能主要由图形处理器(GPU)所承载。受此影响,GPU性能优劣越来越成为用户在CPU之外,定位一款智能手机层级的重要标准。面对这样一种市场趋势,GPU厂商纷纷调整布局,加速产品推出步伐。日前国际两大GPUIP授权厂商ARM和Imagination先后推出新一代产品:ARM继去年发布Mali-720和Mali-T760之后,推出Mali-T820、Mali-T830与Mali-T860;Imagination则推出PowerVR7系列的7XT和7XE。综合观察这两大新品,可以看出GPU行业发展的一些新趋势。

趋势一:产品组化

随着各种图形功能设备成为日常生活的一部分,仅提供单点解决方案的方式已不再可行。

对于智能手机来说,只要电池技术没有发生根本性的变革,低功耗将永远是首要选择,无论CPU还是GPU的开发,都必须在超低功耗的指标下达成。然而,在满足低功耗需求的同时,GPU厂商也在尽力提供更好的性能。ARM多媒体处理器事业部市场营销副总裁DennisLaudick表示:“移动产品逐渐成为大众的主要计算设备,生产商在保证电池寿命的同时,也在不断地提供更好的特性与功能。”

观察本次ARM的产品发布,相对于去年Mali-720和Mali-T760时仅有GPU被推出,本次ARM推出了一套具有扩展性的多媒体IP组合解决方案,其中除Mali-T800系列图形处理器之外,还包括Mali-V550视频加速器(视频编解码芯片)和Mali-DP550显示处理器(VPU)。DennisLaudick表示:“这样的产品组合方式可使ARM的合作伙伴能够开发更多样的多媒体系统级芯片(SoC)。”

而根据Imagination市场总监PeterMcGuinness的介绍,此次发布的PowerVR7系列,包括了VideoIP和VisionIP,可以支持H.265、H.264、MPEG4、MPEG42等视频的编解码以及支持高达4K以上的显示分辨率。

“随着各种图形功能设备成为日常生活的一部分,仅提供单点解决方案的方式已不再可行。PowerVR7系列的推出,我们不仅强化了架构,还优化了设计套件等工具,强化了对IP的支持,用户可快速完成实体与性能的优化设计。”PeterMcGuinness告诉记者。

趋势二:功能细分化

单一解决方案越来越不适应用户多样化的需求,细分自己的产品线开始成为GPU厂商的共同选择。

智能手机和平板电脑的应用越来越多、屏幕分辨率越来越高、游戏越来越复杂,GPU所需处理的内容复杂程度也在不断攀升。与此同时,单一解决方案越来越不适应用户多样化的需求,细分自己的产品线开始成为GPU厂商的共同选择。

ARM推出Mali多媒体IP套件,这些产品从低端、中端到高端,覆盖不同的市场。在相同配置与工艺节点技术的条件下,新款图形处理器系列的性能:Mali-T820针对入门级产品,具有更优的功耗和芯片尺寸。Mali-T830的性能与效率更加平衡,更加适合中端产品。Mali-T860面向高端移动智能产品,根据ARM的测算,在相同的功耗效率下,相较以前推出的Mali-T628,性能提升45%,可提供更佳的视觉体验。将自身产品进行细分,面向高中低端,是ARM一贯的做法。但是在此前发布的Mali-700系列中只提供了两款产品组合,其中T720面向低端,T760面向中高端,而此次发布显然进行了更多的细化工作。

Imagination也将产品进行了更多的细化。PeterMcGuinness表示,PowerVR7系列是由两大类的GPU组成的,所以它会有两个发展路线图。这两类的GPU一个是7XT系列,它主要是用于中端和高端的一些应用,在这些应用当中,最主要的目标是要实现每mW性能的提高。另外一个系列是7XE系列,主要是面向入门级的应用。在入门级的应用当中,人们最关注的是芯片尺寸要小,性能也要满足需求。

趋势三:与CPU融合发展

ARM的GPU不但注重图形处理更看重通用计算,未来CPU与GPU要走融合的道路。

在PC处理器领域,CPU与GPU融合发展是一个趋势。比如AMD融合CPU和GPU推出APU,随着移动设备越来越像一台小型掌上电脑,移动处理器也将延续这一发展趋势。目前,ARM架构的CPU已经占据移动手机99%以上的市场份额,ARM公司自然不会放弃这一优势,其市场与产品策略都是不断以组合化的方式促进其Mali系列GPU的发展。DennisLaudick也认同这个趋势:“ARM的GPU不但注重图形处理更看重通用计算,未来CPU与GPU要走融合的道路。”所以ARM在布局GPU时就考虑与未来CPU的搭配,比如GPU是支持64位处理器的,当然CPU升级到64位也可以支持。DennisLaudick指出,ARM考虑的是让用户用最快的方式实现低功耗高性能处理器,未来融合CPU与GPU的SoC内部会采用ARM的AMBA总线。

至于Imagination,从日前其对MIPS的收购也可看出正在致力于补足CPU方面的短板。PeterMcGuinness向记者特别强调了CPU与GPU协同发展的优势。特别是在硬件虚拟化与多域(multi-domain)安全性方面的优势。“随着互联网世界的持续进展,安全性的重要性也日益升高,任何一个环节的破绽都将影响整个系统的安全性。不论在宏观层面、元件层面还是SoC层面,这都是事实。在SoC中,特别是当行业朝着异构处理架构转移时,在每个处理单元中内置安全性已成为必须。Imagination开发中的异构处理安全架构便是专为适应新兴连网应用的隐私与安全需求所设计。为此,PowerVRSeries7也加入了MIPSWarriorCPU的行列,均支持完整的硬件虚拟化技术,并对支持多个独立安全内容与运行域进行了优化设计。”PeterMcGuinness说。

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