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스마트 폰 그래픽의 경우 대부분의 Android 기기는 Qualcomm (Adreno) 또는 Arm (Mali)의 GPU (Graphics Processing Unit)를 사용하지만 Yoda가 말했듯이 다른 장치가 있습니다.
일부 Android 프로세서와 관련하여 PowerVR이라는 이름을 보셨을 것입니다. PowerVR은 Imagination Technologies의 GPU 시리즈입니다. MediaTek Helio P90 프로세서는 PowerVR GM9446을 사용하고 MediaTek Helio X30은 PowerVR 7XTP-MT4를 사용하며 Helio P22는 PowerVR GE8320을 사용합니다. Helio P35, Helio X10 및 MT8183 (Amazon Kindle Fire HD에 있음)을 포함한 다른 MediaTek 프로세서도 PowerVR GPU를 사용합니다.
MediaTek만이 아닙니다. Unisoc SC9861G-IA는 PowerVR GT7200을 사용합니다. 인텔의 아톰 라인에는 PowerVR GPU가 장착 된 여러 모델이 있습니다. PowerVR은 Allwinner 및 Rockchip의 프로세서에서도 찾을 수 있습니다.
방 안에있는 코끼리는 사과입니다. 최근까지 Apple은 Imagination의 GPU를 A 시리즈 프로세서에 통합했습니다. iPhone 4에있는 Apple A4 프로세서는 PowerVR SGX 535를 사용했습니다. A5와 A6은 PowerVR SGX543을, A7은 PowerVR G6430을, A8은 GX6450을, A9는 GT7600을 사용했습니다. 그것이 갑자기 끝나는 곳입니다. A10이 일종의 맞춤형 하이브리드 GPU를 사용했을지 모르지만, Imagination과의 관계는 크게 달라졌습니다. 그 결과 회사의 상업적 수준이 급변했습니다. 최고치 (CEO 및 CFO)에서 회사는 MIPS CPU 사업부를 매각했으며, 나머지 회사는 중국 중심의 사모 펀드 인 Canyon Bridge가 인수했습니다.
방 안에있는 코끼리는 사과입니다.
그러나 PowerVR GPU는 죽지 않았으며 미래는 밝습니다. GPU는 단순한 스마트 폰 이상에서 발견됩니다. 셋톱 박스, 스마트 TV, 자동차 인포테인먼트 시스템 및 의료 장비의 모든 장치는 모두 GPU를 사용합니다. 둘째, Helio P90과 같은 새로운 프로세서에서 PowerVR GPU를 계속 사용한다는 것은 SoC 제조업체가 여전히 PowerVR GPU를 실행 가능한 옵션으로 간주한다는 의미입니다. 셋째, 현재 GPU 환경이 변화하고 있으며 상상력이 파도를 타면 정상에 올 수 있습니다. 나중에 그것에 대해 더 자세히.
명명
이름을 지정하는 것은 항상 어렵지만 일부 회사는 다른 회사보다 낫습니다. Qualcomm 및 Arm GPU의 이름 지정 체계는 비교적 간단합니다. 상상력 GPU의 이름 지정 체계가 약간 더 미묘합니다!
첫 번째 주요 정보는 현재 회사에 Rogue와 Furian이라는 두 가지 주요 GPU 아키텍처가 있다는 것입니다. 첫 번째 Rogue 기반 GPU는 PowerVR Series6 GPU와 함께 2012 년에 출시되었습니다. Rogue 아키텍처는 수년에 걸쳐 조정 및 개발되었으며 2017 년 Series9XE 및 Series9XM GPU를 포함한 모든 상상력 GPU의 기반이되었습니다.
Furian은 2012 년 이후 Imagination의 첫 번째 아키텍처를 개선 한 최신 GPU 아키텍처입니다. 현재 PowerVR GT8525와 PowerVR GT8540의 두 가지 Furian GPU가 있습니다. 둘 다 PowerVR Series8XT 제품군의 일부입니다. Series9XE 및 XM GPU는 Series8XE 및 Series8XE Plus와 마찬가지로 구형 Rogue 아키텍처를 사용하기 때문에 약간 혼동됩니다. 발표 된 모바일 프로세서는 현재 Furian GPU를 사용하지 않습니다.
모델 번호 이해
PowerVR GPU는 일반적으로 4 자리 모델 번호를 사용합니다. Helio P90의 GPU는 GM9446 인 반면 Helio P22는 GE8320을 사용합니다. 그 숫자는 무엇을 의미합니까?
첫 번째 숫자는 "시리즈"번호입니다. 따라서 Series8XE 및 XE Plus 범위의 모든 프로세서는 8로 시작합니다. Series9 범위의 프로세서는 9로 시작합니다.
두 번째 숫자는 클럭 사이클 당 처리되는 픽셀 수를 나타냅니다. 일반적으로 지정된 숫자는 실제 픽셀 속도의 절반입니다. 따라서 "4"는 클럭 당 8 픽셀을 의미하고 "2"는 클럭 당 4 픽셀을 의미하고 "1"은 클럭 당 2 픽셀을 의미합니다.
이 회사에는 현재 Rogue와 Furian의 두 가지 주요 GPU 아키텍처가 있습니다.
세 번째 숫자는 GPU의 처리 능력을 나타냅니다. 일부 GPU 제조업체는 GPU에서 "코어"수를 인용합니다."핵심"이라는 용어는 일부 창조적 인 회계 및 일부 기술적 인 전자 송금에 개방되어 있습니다. 즉, 한 공급 업체가 "핵심"으로 의미하는 것은 다른 것과 다릅니다. 이 주제에 대해 조금 더 깊이 파고 들지만 세 번째 숫자가 높을수록 성능이 높아집니다. 속도는 세대마다 다르지만 Series9 GPU의 경우 :
- 1 = 64 FP16 FLOP / 클럭
- 2 = 128 FP16 FLOP / 클럭
- 4 = 256 FP16 FLOP / 클럭
마지막 숫자는 기능 플래그입니다. 예를 들어, GE8322 (끝에 2 개 참고)는 PVRIC 프레임 버퍼 압축 (PowerVR의 무손실 압축 및 압축 해제 알고리즘)을 지원하지만 GE8340 (0에 유의)은 지원하지 않습니다.
코어, 실행 유닛, ALU
오래 전, 멀리 떨어진 우주에서 GPU는 서로 다른 두 가지 유형의 쉐이더를 사용했습니다. 평면 스크린의 3D 세계에서 2D 세계로의 포인트 (정점) 목록에서 변형을 수행하는 버텍스 쉐이더; 조명 및 텍스처 정보를 기반으로 픽셀의 색상을 계산하는 픽셀 쉐이더. 이 셰이더는 프로그래밍 가능했으며 일반적으로 정점 셰이더보다 많은 픽셀 셰이더가있었습니다.
셰이더는 코어로 알려지고 셰이더가 버텍스 셰이더 또는 픽셀 셰이더 역할을 할 수있는 통합 셰이더 모델이 등장하면서 코어라는 용어가 더욱 대중화되었습니다.
GPU 디자인이 발전함에 따라 이러한 코어의 모양이 변하기 시작했습니다. 이전에는 단일 셰이더 코어에 프로그래밍이 가능하기 때문에 셰이더에서 실행되는 명령의 예약, 실행 및 디스패치를 포함하여 필요한 모든 논리가 포함되었습니다. 처리량을 높이기 위해 GPU 설계자는 셰이더 설계의 특정 부분을 늘리기 시작하여 중간에“더 희미 해졌습니다”. 이것은 셰이더 코어의 처리량을 두 배 또는 네 배로 늘릴 수 있지만 이제는 4 개의 실행 유닛 또는 4 개의 코어를 가진 하나의 코어를 가질 지 여부가 문제가됩니다.
PowerVR GPU에서 실제 수학 연산을 수행하는 비트를 산술 논리 장치 (ALU)라고합니다. 16 비트 및 32 비트 버전으로 제공되며 클러스터로 그룹화됩니다.
PowerVR GX6650에는 총 192 개의 32 비트 (FP32) ALU 코어가있는 6 개의 클러스터가 있습니다. 192 코어 GPU라고해야합니까? 어쩌면 상상의 이름 지정 체계가 결국 가장 좋은 방법 일 것입니다!
GPU 환경이 변화하고 있습니다
예전에는 GPU가 하나의 작업과 하나의 작업 만, 3D 그래픽을 가지고 있었지만 시간이 변했습니다. ' GPU는 이제 과학 컴퓨팅 및 기계 학습에서 모든 종류의 병렬 작업을 처리합니다. 대부분의 경우 여전히 슈퍼 컴퓨터 나 여러 개의 고급 그래픽 카드가 내장 된 컴퓨터에서 발생합니다. 그러나 모바일 GPU로 흘러 가기 시작했습니다. 최신 주력 스마트 폰은 카메라 앱의 객체 인식과 같은 신경망 추론 모델을 실행할 수 있습니다. Android 자체에는 이제 올바른 드라이버를 사용할 수있는 경우 GPU를 사용할 수있는 신경망 API가 있습니다.
PowerVR GPU는 이러한 변화하는 환경의 일부이며 OpenCL 및 Android의 신경망 HAL과 호환됩니다. GPU에서 신경망을 실행하는 것만으로는 충분하지 않으면 Imagination에는 Android의 신경망 HAL, Caffe 및 TensorFlow를 지원하는 신경망 가속기가 있습니다.
그리고 레이트 레이싱이 있습니다.
그런 다음 레이트 레이싱이 있습니다. 엔비디아는 최근 실시간 레이 트레이싱을 수행 할 수있는 데스크톱 GPU로 헤드 라인을 만들었습니다. 리프레쉬는 갱생 기로서 3D 환경을 통해 광선의 경로를 "추적"하는 기술입니다. 실제 빛의 물리를 모방하는 것을 목표로합니다. 결과는 매우 사실적인 조명, 그림자, 반사 및 굴절 효과입니다.
상상력은 몇 년 동안 하드웨어 기반 레이트 레이싱의 선두 주자였으며 아직 회사의 모바일 프로세서에는 없지만 데스크탑에서 확실히 발전하고 있습니다. 상상력은 현재 데스크탑 용 레이트 레이싱 그래픽 카드를 판매하지 않지만 PowerVR GR6500을 포함한 일부 개념 증명 모바일 하드웨어를 생산했습니다.
실제 레이트 레이싱 하드웨어를 판매하지 않는 회사가 어떻게 "하드웨어 기반 레이트 레이싱의 리더"가 될 수 있는지 궁금 할 것입니다. 그 대답은 지적 재산입니다. 상상력은 칩을 만들지 않으며 모든 GPU 기술은 MediaTek과 같은 칩 제조업체가 라이센스를 부여하며 CPU 및 기타 부품과 함께 모바일 프로세서에 통합됩니다.
레이트 레이싱 하드웨어 기술 및 기술에서도 마찬가지입니다. 상상력은 누가 자사의 레이트 레이싱 기술을 라이센스하는지에 대한 공개 발표를하지 않았지만 우리는 추측 할 수 있습니다!
모바일 GPU 시장은 유동적입니다. 계약이 체결되고 계약이 손실됩니다. 모바일 프로세서 제조업체는 항상 성능, 전력 효율성, 비용 및 기능 측면에서 경쟁 우위를 찾고 있습니다. Imagination과 Apple은 오늘날 다른 관계를 맺고 있지만 다른 칩 제조업체는 MediaTek을 포함한 GPU 부품이 필요합니다. MediaTek 이외에도 모바일뿐만 아니라 자동차, 홈 엔터테인먼트 및 의료와 같은 다른 시장에서도 다른 가능성이 있습니다.
삼성이 현재 GPU 공급 업체로부터 멀어 질까요? 화웨이는 어떻습니까? 인텔의 태블릿 CPU와 함께 PowerVR을위한 장소가 여전히 있습니까? Unisoc이나 Xiaomi의 Pinecone 또는 LG의 NUCLUN 프로세서의 오랜 다음 반복은 어떻습니까?
마무리
PowerVR GPU는 Qualcomm 및 Arm의 제품을 제공 한 후 Android 에코 시스템의 대체 GPU 옵션입니다. 우리는 아직 실제 칩에서 퓨리안 기반 모바일 GPU를 보지 못했고 그것을 보는 것은 흥미로울 것입니다. 모바일 머신 러닝의 출현과 모바일 프로세서에서 가능한 레이트 레이싱 기술의 약속으로, 우리는 상상력에주의를 기울이는 것이 현명 할 것입니다. PowerVR GPU가 다음에 어디에서 팝업되는지 알면 놀랄 것입니다!
