7年來第一次:PowerVR GPU升級真正全新架構

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在加州聖克拉拉舉辦的年度技術峰會上,Imagination拋出重磅炸彈,宣布了2010年以來的第一個真正 全新GPU架構,代號“Furian”。

七年前的“Rogue”架構是PowerVR GPU第一次采用統一著色器設計,如今已經遍布全球各個領域,PowerVR 6/7/8系列都是基於它衍生來的。

Furian的設計首要目標是改進功耗和性能,具體來說就是每毫瓦性能、每平方毫米性能,號稱相比於7XT Plus可提升35%的著色器性能、80%的填充率性能(沒說像素還是紋理)、70-90%的綜合性能。

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Furian架構總覽

Furian架構不是從零開始設計的,而是在Rogue的基礎上全面翻新。它還是基於區塊延遲渲染(Tile Based Deferred Rendering),但幾乎每個模塊單元、數據流、整體布局都是新設計的,比如支持多線程多任務數據執行,比如微內核固件控製,比如幀緩衝和幾何無損壓縮,比如新的安全和虛擬化技術,比如增強的擴展性,這對於未來深挖潛力十分關鍵。

新架構在最核心的ALU Cluster(算術邏輯單元叢簇)方面大大改進,尤其是在每個單獨流水線內將原來成對的MAD ALU換成了一個MAD ALU、一個MUL ALU,前者可做加法和乘法,後者隻做乘法。

這樣的結構效率更高,也更節能——MAD ALU大得多,也需要更多資源才能喂飽。

同時,新架構將每個叢簇的流水線從16級擴展為32級,可降低控製電路負載,而且整體叢簇少了,紋理單元就可以上去了,每時鍾周期的雙線性采樣翻番到8個。

新架構還支持尚未定案的OpenCL 2.x計算標準,以及全面支持Vulkan、OpenVX。


ALU叢簇總覽


Furian架構布局變化


ALU密度和效率改進:流水線翻番

Furian架構是面向未來的,可以滿足7nm工藝、VR遊戲、4K超高清、120fps高幀率、HDR高動態畫面、神經網絡等等的需求。

不過,Imagination今天只是宣布了新架構,並沒有任何新的產品設計(雖然提到了PowerVR 8XT),具體還要看後續規劃,以及芯片廠商的設計。

至於基於新架構的實際產品,差不多得到2019年了。


Furian新架構來也


Furian架構要特點


架構變換努力方向

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PowerVR進化史


兩代架構提升對比


Furian架構的一些核心特點


更具靈活性

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擴展性極強


GPU計算增強


單獨的固件處理器


高效率系統集成


市場方向:下一代自動駕駛、移動、平板、變形產品


市場方向:下一代VR/AR、AI、神經網絡、深度學習


架構彙總

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