“GPU在我們移動(dòng)設(shè)備上正發(fā)揮巨大的作用，它不但可以讓你游戲更流暢，也可以使你的移動(dòng)設(shè)備視覺體驗(yàn)更順滑、更可以讓你的移動(dòng)設(shè)備功耗更低。”在近日香港電子展上，Imagination 行銷副總裁Tony King-Smith對媒體表示，“而且移動(dòng)GPU不會(huì)走PC GPU的老路，Imagination在移動(dòng)GPU領(lǐng)域遠(yuǎn)超對手，堪稱一騎絕塵。”
領(lǐng)先的光線追蹤(Ray Tracing) 技術(shù)
光線追蹤技術(shù)便是Imagination的殺手锏，“光線追蹤技術(shù)代表了高端GPU的發(fā)展方向，我們在這里領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)。”他強(qiáng)調(diào)，“這意味著其他家的GPU在光線追蹤領(lǐng)域難有作為，而且要落后我們很多。”
光線追蹤(ray tracing)（也叫ray tracing或者光束投射法）是一個(gè)在二維(2D)屏幕上呈現(xiàn)三維(3D)圖像的方法.一個(gè)光線跟蹤程序數(shù)學(xué)地確定和復(fù)制從一幅圖像的光線的路線,但是方向相反(從眼睛返回原點(diǎn)). 而實(shí)時(shí)光線追蹤(real-time ray tracing)，一直是很多圖形技術(shù)發(fā)燒友心中的夢，一旦實(shí)現(xiàn)就將徹底顛覆現(xiàn)在的光柵化渲染技術(shù)，成就真正電影化的游戲等圖形應(yīng)用。很多公司如Intel、NVIDIA、AMD等行業(yè)公司都在其中投入了巨大的精力。
在這方面，Imagination已經(jīng)有了重大突破，3月27日，Imagination宣布推出可將光線追蹤圖形技術(shù)大幅推升到全新境界的革命性新系列圖形IP內(nèi)核Wizard系列，它能滿足移動(dòng)設(shè)備的低功耗需求，同時(shí)還可以提供令人驚艷的圖形圖像真實(shí)感與性能。
據(jù)Tony介紹，新的Wizard GPU 內(nèi)核能以真實(shí)世界的動(dòng)態(tài)光線模式打造更具現(xiàn)場感的游戲與應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)柔性陰影、真實(shí)反射與透明度等先進(jìn)光線效果，這是以前在移動(dòng)設(shè)備上所無法達(dá)到的。
“而且，PowerVR Wizard 光線追蹤IP 具備高度可擴(kuò)展性，使其能為移動(dòng)應(yīng)用之外的其他市場帶來顛覆性創(chuàng)新。” Tony強(qiáng)調(diào)。
光線追蹤GPU剛一發(fā)布就受到了業(yè)界的歡迎，Unity Technologies宣布已針對Imagination 突破性的PowerVR 光線追蹤(Ray Tracing) 技術(shù)和Unity 業(yè)界領(lǐng)先的游戲開發(fā)引擎達(dá)成新的多方面協(xié)議，以將真實(shí)感(photorealistic) 圖形帶到各種設(shè)備的主流游戲體驗(yàn)中。
一般的光線追蹤技術(shù)極其消耗資源，Tony表示Imagination 的Wizard 光線追蹤GPU系列在架構(gòu)上有突破，其定制硬件引擎能確保GPU 處理器集簇?zé)o需執(zhí)行復(fù)雜的著色處理，并能以最少的開發(fā)工作產(chǎn)生令人驚艷的效果。通過加入創(chuàng)新的硬件流水線，構(gòu)建場景層次結(jié)構(gòu)，光線追蹤與其它操作同時(shí)并發(fā)處理，并保持對現(xiàn)有的可編程頂點(diǎn)操作的兼容，Wizard GPU實(shí)現(xiàn)了完全動(dòng)態(tài)的場景。
據(jù)介紹，在600 MHz 速度下，Wizard GPU可達(dá)到300 MRPS(每秒百萬光線)和100 MDTPS(每秒百萬動(dòng)態(tài)三角形)。
Imagination多媒體技術(shù)營銷總監(jiān)Peter McGuinne指出將高效的著色集簇與低帶寬的光線追蹤技術(shù)結(jié)合在一起，可為開發(fā)人員帶來設(shè)計(jì)能力的大幅提升，協(xié)助他們將應(yīng)用程序和游戲的品質(zhì)與真實(shí)感推升到新的層次。舉例來說，光線追蹤能為既有的游戲增加優(yōu)異的陰影或光線解決方案，并讓開發(fā)人員保留原有對游戲引擎和工具的龐大投資。此外，游戲中的資產(chǎn)動(dòng)態(tài)生成能簡化內(nèi)容創(chuàng)作流程，并通過縮小游戲文件容量來節(jié)省發(fā)行成本。
移動(dòng)GPU助力智能化
Peter McGuinne在2014年4月13日召開的2014亞洲開發(fā)者大會(huì)北京站上發(fā)表了演講，他在演講中指出：“未來的創(chuàng)新在圖像，以前我們只是消耗圖像，之后圖像可能能夠更好的識(shí)別我們，這是一個(gè)非常宏大的愿景。”
對此，他進(jìn)一步解釋說未來隨著攝像頭的增多，需要對用戶進(jìn)行更多的判斷和分析，所以GPU的運(yùn)算會(huì)很大，這也對GPU的的架構(gòu)和功耗提出了新的挑戰(zhàn)，“例如現(xiàn)在電子商務(wù)很流行，商家希望可以對瀏覽者的進(jìn)行即時(shí)的分析和判斷，以便可以推送他們需要的信息。” Peter McGuinne解釋道，“例如可以分析用戶的性別以便推送合適的信息。”
Tony則表示Imagination認(rèn)為未來基于視覺的交互將成為主流，視覺處理的信息量更大，也是GPU擅長的領(lǐng)域，“所以我們認(rèn)為未來GPU發(fā)揮的作用要比CPU大，不過CPU和GPU各自有自己擅長的領(lǐng)域。”他指出，“針對不同的數(shù)據(jù)類型有專用的處理器，例如我們Imagination有CPU、GPU、VPU和ISP IP，可以提供最佳的數(shù)據(jù)處理，所以未來異構(gòu)處理器將會(huì)有很大的發(fā)展。”（編者注：關(guān)于異構(gòu)處理器發(fā)展，將在另一篇文章分析。）
如何評(píng)判好的移動(dòng)GPU？
Tony認(rèn)為對于GPU來說架構(gòu)至關(guān)重要，因?yàn)榧軜?gòu)將直接影響GPU的性能和功耗，“對于Imagination來說，我們的原則是做好性能、功耗和價(jià)格的平衡。”他強(qiáng)調(diào)，“我們在退出桌面GPU之后，在移動(dòng)GPU領(lǐng)域能取得很好的成績，也源于我們深刻理解了移動(dòng)設(shè)備的需求。”
他認(rèn)為對于移動(dòng)GPU來說，除了要考慮功耗，更好考慮高性能，因?yàn)槲磥黼S著4K\8K視頻的普及，需要GPU的性能越來越高，但同時(shí)還要兼顧低功耗特性，所以這對于移動(dòng)GPU來說是非常大的挑戰(zhàn)。
目前，很多高級(jí)圖形處理器在進(jìn)行推廣時(shí)通常比較多個(gè)低級(jí)別性能指標(biāo)。例如，Imagination PowerVR GPU比較常用的比較指標(biāo)為GFLOPS （測量計(jì)算吞吐量） ，每秒三角形生成數(shù)量（測量幾何吞吐量），每秒像素?cái)?shù)填充和每秒紋理數(shù)（測量填充率）等等 。“實(shí)際上，很多人忽視了GPU的一個(gè)重要指標(biāo)，就是連續(xù)工作室的功耗問題。” Peter指出。（這里能否將當(dāng)時(shí)他們的秀的那個(gè)圖給我？）
另外，GPU的可擴(kuò)展性也很重要，“Imagination的PowerVP GPU在架構(gòu)上考慮可擴(kuò)展性。”Tony指出，“這樣的架構(gòu)也容易實(shí)現(xiàn)極高的性能。”
例如Imagination的PowerVR 6系列GPU G6230，它有兩個(gè)Series6 USC – 64 FP32 ALU內(nèi)核，每個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行高達(dá)128 FLOP ，64 FP16 ALU 內(nèi)核，每個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行高達(dá)192 FLOP。也就是按照600MHz的頻率執(zhí)行高達(dá)115.2 FP16 GFLOPS及高達(dá)76.8 FP32 GFLOPS。
Tony表示Imagination的PowerVR GPU出色的性能獲得了很多知名公司的青睞，而且越來越多的中國公司也開始使用最新最先進(jìn)的PowerVR GPU，例如聯(lián)發(fā)科、全志科技、炬力等都獲得了Imagination最新的GPU IP授權(quán)。很多業(yè)者就將享用到這些公司提供的產(chǎn)品。
據(jù)悉，TI公司利用Imagination的PowerVR GPU推出了一款功能強(qiáng)大的異構(gòu)處理器瞄準(zhǔn)汽車信息娛樂應(yīng)用，具體信息將在另一篇有關(guān)異構(gòu)出來的文章中詳談敬請關(guān)注。