ایمجینیشن از پردازنده گرافیکی جدید خود رونمایی کرد

زوميت/ شرکت Imagination، سازنده پردازنده‌هاي گرافيکي PowerVR، به‌تازگي از پردازنده‌هاي گرافيکي جديد خود يعني سري IMG A پرده برداشت. Imagination براي رقابت با اپل، کوالکام و آرم وارد عرصه شده‌ است. در کانال آي‌تي و ™CanaleIT هم کلي عکس و ويدئوي دسته اول و جذاب داريم پردازنده گرافيکي موبايل جديدي از سوي ايمجينيشن عرضه شده و ظاهرا به‌زودي رقابت در اين حوزه بيش‌ازپيش، بالا مي‌گيرد. توجه زيادي معطوف به پردازنده‌هاي گرافيکي آدرنوي شرکت کوالکام (تعبيه شده در پردازنده‌هاي اسنپ‌دراگون) و مالي شرکت آرم (موجود در پردازنده‌هاي اکسينوس سامسونگ و کرين هواوي) است. اما اين دو تنها سازندگان پردازنده‌هاي گرافيکي نيستند. پردازنده‌هاي گرافيکي پاوروي‌آر (PowerVR) شرکت ايمجينيشن در حال حاضر در پردازنده‌هاي شرکت‌هاي مدياتک، Unisoc، آل‌وينر و راک‌شيپ مورد استفاده قرار گرفته‌اند. «در حال حاضر» از اين روست که اتحادها در دنياي پردازنده‌هاي موبايل چندان مستحکم نبوده و هرلحظه امکان تغيير وجود دارد. شرکت اپل تا تراشه‌ي A9 از پردازنده‌هاي ايمجينيشن به عنوان پردازنده‌هاي گرافيکي استفاده مي‌کرد. اما اين قرارداد پايدار نماند و ايمجينيشن مجبور به پيدا کردن شرکاي تجاري جديدي شد. مدياتک يکي از آن شرکاست اما اين ايمجينيشن تنها شرکت همکار با مدياتک نيست. براي مثال تراشه جديد Dimensity 1000 5G مدياتک از پردازنده گرافيکي مالي آرم بهره مي‌برد. درحالي‌که تيم مديريتي ايمجينيشن در حال جست‌وجو براي بازارها و شرکاي جديدند، مهندسان اين شرکت زمام کار را در دست گرفته و پردازنده گرافيک نسل بعدي را توسعه داده‌اند. پردازنده‌هاي گرافيکي جديد سري A اين شرکت پتانسيل تبديل شدن به يک رقيب جدي را دارند؛ آن هم نه‌تنها در بازار موبايل بلکه در ساير دستگاه‌هاي قابل حمل مانند کروم‌بوک‌ها. وقتي از پردازنده‌هاي گرافيکي صحبت به ميان مي‌آوريم سه فاکتور نقشي کليدي دارند: عملکرد، مصرف انرژي و محاسبات. به زباني ديگر، يک بازي سه‌بعدي چقدر سريع اجرا مي‌شود؟ چه ميزان باتري مصرف مي‌کند؟ و آيا مي‌توان از آن براي ساير وظايف مانند يادگيري ماشين بهره برد؟ باتوجه به ادعاي ايمجينيشن، سري A شاهد بهبود چشم‌گيري در سرعت کلاک بوده‌است. اين GPU عملکردي ۲.۵ برابري، يادگيري ماشين ۸ برابري و مصرف انرژي ۶۰ درصدي نسبت به پردازنده‌هاي گرافيکي فعلي PowerVR دارد. اين ارقام خيره‌کننده است. طراحان پردازنده‌هاي گرافيکي بايد انعطاف زيادي در اختيار مشتريان خود (براي مثال سازندگان تراشه‌ها) قرار دهند. اين بدين معنا است که بتوان يک طراحي پايه‌اي GPU را باتوجه به بازار به شکل‌هاي متفاوت به کار برد. براي مثال ايمجينيشن پردازنده پرچم‌دار IMG AXT 64-2048 را ارائه مي‌دهد. اين پردازنده عملکردي ۲ ترافلاپسي، ۶۴ گيگاپيکسلي و ۸ ترافلاپس عملکرد مرتبط با هوش مصنوعي دارد. اين پردازنده گرافيکي گزينه‌اي ايده‌آل براي استفاده در کروم‌بوک‌ها و حتي پردازنده‌هاي گرافيکي يک‌پارچه در سرورهاست. GPUهاي جديد Imagination عملکردي ۲.۵ برابري، يادگيري ماشين ۸ برابري و مصرف انرژي ۶۰ درصدي نسبت به پردازنده‌هاي گرافيکي فعلي PowerVR دارند پردازنده ديگر IMG AXT 48-1536 است که گوشي‌هاي هوشمند پرچم‌دار را هدف قرار داده‌است (۱.۵ ترافلاپس، ۴۸ گيگاپيکسل و ۶ ترافلاپس عملکرد هوش مصنوعي). IMG AXM 8-256 نيز گزينه مناسبي براي گوشي‌هاي ميان‌رده خواهد بود. ايمجينيشن گزينه‌هاي براي تلويزيون‌ها و گوشي‌هاي هوشمند پايين‌رده نيز در نظر گرفته‌است. IMG AXE 2-16 (با ۲ پي‌پي‌سي، ۱۶ گيگافلاپس و ۲ گيگاپيکسل) و IMG AXE 1-16 (با ۱ پي‌پي‌سي، ۱۶ گيگافلاپس و ۱ گيگاپيکسل) اين دو گزينه هستند که IMG AXE 1-16 طبق ادعاي ايمجينيشن سريع‌ترين پردازنده‌گرافيکي با پشتيباني از والکان در رده خود است. همانند پردازنده‌هاي گرافيکي سابق PowerVR، سري جديد A نيز از فناوري تحويل تعويقي مبتني بر کاشي بهره مي‌برد. اين بدين معنا است که اين پردازنده‌هاي گرافيکي تنها بر هرچه که بر صفحه‌نمايش قابل مشاهده‌است پردازش انجام مي‌دهند. براي کمک به داشتن عملکردي پايدار، سري IMG A از Pro-Active DVFS (تنظيم ديناميک ولتاژ و فرکانس) و الگوريتم‌هاي Deadline Scheduling بهره مي‌برد که بدين معنا است که اگر به بخش‌هايي از GPU براي پردازش نيازي نباشد، به فرکانس و ولتاژشان کاهش يافته تا بهينگي افزايش يابد. طراحي طراحي داخلي سري A کاملا متفاوت با سري پيشين پردازنده‌هاي گرافيکي PowerVR است. در قلب يک پردازنده گرافيکي يک واحد سريع و بهينه ضرب-جمع وجود دارد که وظيفه انجام اعمال ضرب و جمع به هم پيوسته (FMA) را دارد. اين واحدها يک ضرب و سپس يک جمع را تنها در گام انجام مي‌دهند. پردازنده‌هاي گرافيکي پيشين PowerVR از يک ست ۳۲ تايي از واحد‌هاي FMA در يک جزء به‌نام ALU (واحد محاسبه و منطق) بهره مي‌بردند. در سري جديد A اين تعداد به ۱۲۸ افزايش يافته‌است. اين به‌معناي انجام ۲۵۶ عمليات FMA در هر سيکل کلاک است. نتيجه اين طراحي جديد اين است که ALU با وجود افزايش موازي‌سازي در سطح رشته، ساده‌تر شده‌ است. طراحي قبلي ايمجينيشن بيشتر بر موازي‌سازي در سطح فرمان متکي بود که نياز به ALU و مفسر پيچيده‌تري داشت. سري IMG A از فناوري هايپرلين (HyperLane) ايمجينيشن بهره مي‌برد. با اين فناوري، خطوط مجزاي کنترل سخت‌افزار قابليت تحديد حافظه را دارند. اين بدين معنا است که وظايف گوناگون مي‌توانند به پردازنده گرافيکي به‌طور هم‌زمان محول شده تا چندوظيفگي ايمن داشته باشيم. پردازنده گرافيکي مي‌تواند به بخش‌هاي مجزايي با توان خام متفاوت (براي مثال يک چهارم براي يک وظيفه و سه چهارم براي وظيفه‌اي ديگر) بدل شود. در اين حالت امکان اولويت‌بندي هرکدام از بخش‌ها وجود دارد. اين ويژگي تنها مختص پردازش‌هاي گرافيکي عادي نبوده و وظايف يادگيري ماشين اجرا شده روي GPU نيز شامل‌ آن مي‌شود. براي اجراي وظايف هم‌زماني پردازنده گرافيکي، سري A شامل يک ريزپردازنده با معماري نامشخص است. در گذشته،‌ ايمجينيشن از ريزپردازنده‌هاي مبتني بر MIPS براي انجام چنين وظايفي بهره مي‌برده‌است. اما پس از ماجراي اپل، MIPS فروخته شد. نکته‌ي حائز اهميت اين است که ايمجينيشن در ۱۲ ماه گذشته با سازندگان تراشه‌هاي RISC-V، روابط مثبتي ايجاد کرده‌است. پردازنده‌هاي گرافيکي جديد سري A احتمالا در سال ۲۰۲۰ عرضه خواهند شد انتقال داده داخل GPU به انرژي نياز دارد. با انتقال داده کمتر، پردازنده گرافيکي بهينه‌تري خواهيم داشت. بيشتر پردازنده‌هاي گرافيکي از نوعي از فشرده‌سازي داخلي بهره مي‌برند زيرا داده‌هاي فشرده حجم کمتري داشته و به تبع آن انرژي کمتري نيز مصرف مي‌کند. پردازنده‌هاي گرافيکي سري A از فناوري فشرده‌سازي PVRIC4.1 براي کاهش پهناي باند استفاده مي‌کنند. اين تکنيک جديد فشرده‌سازي در بيشتر اوقات يا lossless (هيچ داده‌اي طي فشرده‌سازي از دست نمي‌رود) بوده يا به‌طور بصري lossless اند (داده‌هايي از دست مي‌رود اما در تجربه بصري کاربر تأثير نگذاشته و به ديد نمي‌آيند). علاوه بر اين موضوع نرخ فشرده‌سازي ۵۰ درصدي بدون توجه به داده حتمي است. زمان عرضه به بازار پس از سري A، سري B با بهبود عملکرد ۳۰ درصدي و پشتيباني از Ray Tracing عرضه خواهد شد ويژگي‌هاي اعلامي ايمجينيشن وسوسه‌انگيز است اما کي مي‌توانيم شاهد حضور تراشه‌اي با حضور پردازنده‌هاي گرافيکي جديد سري A در بازار باشيم؟ پاسخ به‌زودي است. سري IMG A هم‌اکنون براي بسياري از بازارها لايسنس شده و اولين تراشه‌هاي حاوي اين GPU در سال ۲۰۲۰ از راه خواهند رسيد. همچنين در ۲۰۲۰ شاهد عرضه سري بعدي GPUهاي ايمجينيشن، نسل بعد سري A با نام سري B خواهيم بود. طبق گفته‌ها، سري B بهبودي ۳۰ درصدي در عملکرد نسبت به سري A داشته و از فناوري سخت‌افزاري Ray Tracing نيز پشتيباني خواهد کرد! حضور يک GPU قدرتمند جديد در بازار مي‌تواند بسياري از معادلات را به هم زند. ديدگاه شما چيست؟ آيا Imagination مي‌تواند به سلطه Qualcomm پايان دهد؟ آيا مي‌تواند نظر سازندگان تراشه‌هاي ARM را به خود جلب کند؟ ديدگاه‌هاي خود را با ما و ساير کاربران به اشتراک بگذاريد. در کانال آي‌تي و ™CanaleIT هم کلي عکس و ويدئوي دسته اول و جذاب داريم