Imagination推高阶GPU IP，挑战桌面和云游戏市场

众所周知，随着摩尔定律逐渐走向尽头，芯片设计的复杂性和成本一直都在持续上升，Chiplet成为后摩尔时代的救命稻草，此时IP芯片化被越来越多的芯片厂商视为降本增效、缩短产品上市时间、优化功耗、优化性能和减小面积的重要方法之一。

而当我们提到GPU IP，就不得不联系到在汽车和移动领域市占率第一的Imagination。根据Imagination公司市场副总裁 Victoria Rege前几日在“Imagination Technologies公司新一代GPU发布媒体会”上的披露，全球采用Imagination IP的芯片累计出货量已经达到110亿颗，其中桌面服务器每年的出货量都会超过3亿颗。

在这场新品发布会上，Imagination公司创新技术副总裁 Kristof Beets向我们展示了最新一代面向高端台式机、笔记本电脑和云游戏图形体验市场的一款可扩展GPU IP——IMG DXD。

据悉，基于硬件级别的 DirectX 11 Feature Level 11_0 接口实现，IMG DXD 可以运行主流的DX11 PC 游戏以及其他基于Windows 的应用程序和手机游戏。这款新产品已获得桌面市场的授权许可。

与前代产品相比，在性能上，IMG DXD是目前在 PCIe  factor板上推出的图形处理器 IMG BXT 单核性能的 2.25 倍；IMG DXD 双核配置可提供 5 TFLOPS FP32 和 144 GTexel/s，同时时钟频率只有1GHz，足以满足主流游戏玩家对流畅帧速率的需求。而对于授权用户来说，他们可以利用 Imagination的多核技术，不断提高性能水平。

前面主要讲了桌面市场，对于云游戏公司来说，IMG DXD同样具有吸引力。IMG DXD最多可以集成4个内核，每个内核都可以作为单独的 GPU 实例独立运行，在云游戏场景中，这有助于最大限度地增加每个 GPU 可承载的游戏玩家数量（借助HyperLane 虚拟化技术，每个核可承载多达 8 个游戏玩家）。或者，利用所有单核组合在一起的运算能力，使单个用户（在云游戏或台式机场景中）获得最高质量。

同时，IMG DXD采用了 PowerVR 基于分块延迟渲染架构的固有能效，该架构最初设计用于向功耗受电池寿命和封装限制的市场提供高质量 3D 图形。

与最接近的 IMG BXT 配置相比，IMG DXD 的峰值性能提高了 40-60%。性能的提升得益于在新核中增加了关键的先进功能，如双速率 FP16，可提高计算性能和能效；片段着色率，可在不影响视觉体验的情况下减少每帧所需的处理量；2D 双速率纹理，可加快游戏中的后期处理效果；支持 ASTC HDR，可在使用高质量纹理时最大限度地减少带宽；基于 RISC-V 的现代固件处理器，可将 GPU 管理性能提高 40%。

对于RISC-V可提高GPU的管理性能方面，Kristof Beets向与非网解释道：“以前的GPU管理更多的是采用自己定制化的CPU架构，包括专有的指令集和编译器等。现在切换到RISC-V后，就可以采用标准化的工具以及标准化的流程去处理。我们强调用的是‘固件处理器’，我们它用来本地处理软硬件界面、驱动和工作负载的调度，包括CPU生成的所有事件，从而解放CPU的一部分工作，提高效率的同时，还能降低时延。此外，该固件处理器还能辅助去跟其它的一些IP的‘块’进行动态的互动，比如和显示控制的互动等。关于降低功耗方面，固件处理器可以在GPU空闲的时候，直接降低它的工作频率或电压，从而提高利用率。”

“值得一提的是，我们的固件处理器还能金鑫新能的分析和DEBUG，比如在系统崩溃或者死机时进行DEBUG，日常帮助软件开发者进行软硬件DEBUG，比如看CPU的占用情况和注册表等。这意味着，那些之前CPU可以做的事情，我们现在通过这种固件处理器可以让GPU也能做到。”