近日，Imagination對(duì)外正式宣布推出全新的IMG B系列（IMG B-Series）圖形處理器（GPU），這是其第一個(gè)包含新多核架構(gòu)的GPU IP系列，也是首次采用RISC-V，可提供最高的性能密度（performance per mm?），峰值算力可達(dá)6TFLOPS（每秒萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算）的計(jì)算能力，AI算力可達(dá)24TOPS，同時(shí)提供了多種全新配置，可以針對(duì)給定的性能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)更低的功

　　耗和高達(dá)35％的帶寬降低。憑借其核心可擴(kuò)展和市場(chǎng)需求，IMG B系列適用于傳統(tǒng)移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、微控制器、數(shù)字電視（DTV）和汽車等領(lǐng)域市場(chǎng)，以及可擴(kuò)展至桌面GPU、云端GPU服務(wù)器，且可支持自動(dòng)駕駛和輔助駕駛等。

　　對(duì)比A系列，B系列更是頂級(jí)設(shè)計(jì)的理想解決方案

　　2019年12月，Imagination發(fā)布了其截至當(dāng)時(shí)最快的GPU IP A系列，并不再沿用早前以數(shù)字為系列代號(hào)來(lái)命名的傳統(tǒng)。A系列發(fā)布之時(shí)，Imagination便同時(shí)表示，2020年、2021年還將會(huì)相繼有B系列、C系列的新品問(wèn)世，而且預(yù)計(jì)每年性能攀升30%。現(xiàn)如今十個(gè)月過(guò)去了，Imagination如約發(fā)布其B系列產(chǎn)品。相比A系列，功耗降低30%，帶寬降低35%、面積縮減25%，AI算力達(dá)到24 TOPS，且填充率比競(jìng)品IP內(nèi)核高2.5倍，針對(duì)給定的性能目標(biāo)還能實(shí)現(xiàn)更低的功耗和高達(dá)35％的帶寬降低。此外，和A系列相似，B系列GPU也支持AI協(xié)同（AI Synergy）技術(shù)，在提供圖形處理功能的同時(shí)，可用其備用資源來(lái)處理可編程AI等任務(wù)。而對(duì)于計(jì)劃明年發(fā)布的下一代IMG C系列，Imagination提前透露稱，最大亮點(diǎn)就是加入對(duì)光線追蹤的支持，這在移動(dòng)設(shè)備上還是第一次！

　　Imagination首席執(zhí)行官Simon Beresford-Wylie表示：“IMG B系列建立在大量投資及A系列技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，同時(shí)增加了多核技術(shù)，以驚人的33種全新配置擴(kuò)展了Imagination的GPU產(chǎn)品系列?！盜magination 技術(shù)產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)Kristof Beets表示：“此次推出的全新系列能取得如此顯著的進(jìn)展，得益于兩大創(chuàng)新：多核架構(gòu)和Imagination圖像壓縮（IMGIC）技術(shù)。我們?cè)诙嗪思軜?gòu)中采用了自己最佳的高性能、低功耗內(nèi)核，并整合了創(chuàng)新性的分散管理方法，從而可以提供高效的擴(kuò)展特性，并且可與諸如小芯片（chiplet）架構(gòu)等行業(yè)趨勢(shì)相兼容。這使我們能夠提供以前的GPU IP所不能提供的一系列性能水平和配置?！?/p>

　　IMG B系列

　　據(jù)介紹，該GPU共有IMG BXE、IMG BXM、IMG BXT、IMG BXS四種系列，可以針對(duì)特定的市場(chǎng)需求提供專業(yè)的內(nèi)核。

　　l 面向高清顯示應(yīng)用的IMG?BXE：專門針對(duì)用戶界面（UI）渲染和入門級(jí)游戲設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)絢麗的高清顯示。BXE系列每個(gè)時(shí)鐘周期可以處理1-16個(gè)像素，從而可支持從720p到8K的分辨率，相較上一代內(nèi)核面積縮減多達(dá)25%，同時(shí)其填充率密度高達(dá)競(jìng)品的2.5倍。

　　l 主打圖形處理體驗(yàn)的IMG?BXM：引入客戶可配置的最新緩存設(shè)計(jì)，性能高效的內(nèi)核在緊湊的硅面積上實(shí)現(xiàn)了填充率和計(jì)算能力的最佳平衡。BXM系列是一種中端解決方案，可以為中檔移動(dòng)端游戲以及用于數(shù)字電視和其他市場(chǎng)的復(fù)雜UI解決方案提供支持。

　　l 面向高性能應(yīng)用的IMG?BXT：這是B系列旗艦款GPU，是一個(gè)四核部件，可以提供6?TFLOPS的性能，每秒可處理192?Gigapixel（十億像素），擁有24?TOPS（每秒萬(wàn)億次計(jì)算）的人工智能（AI）算力，同時(shí)可提供行業(yè)最高的性能密度，可以為從手持設(shè)備到數(shù)據(jù)中心等現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用提供難以置信的高性能。

　　l 面向未來(lái)汽車的IMG?BXS：提供了從入門級(jí)到高級(jí)的完整產(chǎn)品系列，能將自動(dòng)駕駛圖形處理速度提升至競(jìng)品的60%以上，可為下一代人機(jī)界面（HMI）、UI顯示、信息娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字駕艙、環(huán)繞視圖提供解決方案，高算力的配置還可支持自動(dòng)駕駛和輔助駕駛。BXS系列是符合ISO?26262標(biāo)準(zhǔn)的GPU，這使其成為迄今為止所開發(fā)的最先進(jìn)的汽車GPU?IP內(nèi)核。

　　先進(jìn)的多核架構(gòu)

　　全新的多核架構(gòu)采用Imagination自研高性能、低功耗內(nèi)核，并整合了一種創(chuàng)新的分散管理方法，可提供高效的擴(kuò)展特性，并可與小芯片（chiplet）架構(gòu)等行業(yè)趨勢(shì)相適。BXE內(nèi)核提供了主核-次核的擴(kuò)展模式，這是一種面積優(yōu)化的解決方案，通過(guò)單個(gè)GPU內(nèi)核提供了高性能，同時(shí)可以利用其HyperLane（超線程）技術(shù)，進(jìn)行多任務(wù)并行處理。BXM和BXT內(nèi)核的每個(gè)產(chǎn)品系列已基于多核架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，能為單個(gè)應(yīng)用提供最大化的性能，同時(shí)利用多個(gè)主核的擴(kuò)展特性可實(shí)現(xiàn)GPU內(nèi)核的多核擴(kuò)展。每個(gè)核既可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以組合成一個(gè)大GPU來(lái)協(xié)力執(zhí)行任務(wù)。BXS汽車GPU內(nèi)核也以多核及多個(gè)主要管線設(shè)計(jì)為特色，為汽車應(yīng)用提供了從小型安全備份內(nèi)核到高性能計(jì)算內(nèi)核的多種選擇，不僅支持性能擴(kuò)展，還提供了更高的安全優(yōu)勢(shì)，可用于檢查多個(gè)GPU核之間的正確運(yùn)行。

　　另?yè)?jù)Kristof Beets介紹，采用B系列多核設(shè)計(jì)的7nm臺(tái)式機(jī)GPU，頻率可達(dá)到1.5 GHz，可用于客戶想要實(shí)現(xiàn)的桌面GPU應(yīng)用；在數(shù)據(jù)中心，GPU可被靈活的組合或拆分，還能在多實(shí)例環(huán)境中提供支持，結(jié)合其虛擬化功能，能有效支持云游戲、遠(yuǎn)程桌面等云端應(yīng)用。例如，芯動(dòng)科技已將BXT內(nèi)核集成到其桌面GPU和數(shù)據(jù)中心GPU芯片上。

　　最佳的圖像壓縮技術(shù)

　　消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)對(duì)帶寬開銷非常敏感，因此IMG B系列還搭載了其幀緩沖壓縮技術(shù)的最新版本——IMGIC技術(shù)。這是市場(chǎng)上最先進(jìn)的圖像壓縮技術(shù)，也是節(jié)省帶寬的新選擇。它提供了多達(dá)四種壓縮等級(jí)：從像素完全無(wú)損模式，到可確保4:1或更佳壓縮率的帶寬極省模式。這為SoC設(shè)計(jì)人員提供了更高的靈活性，以優(yōu)化性能或降低系統(tǒng)成本，同時(shí)保持出色的用戶體驗(yàn)。

　　Kristof Beets介紹說(shuō)：“IMGIC包含1種完全無(wú)損壓縮模式和3種有損壓縮模式，3種有損壓縮模式的壓縮率分別為75%（質(zhì)量接近完美）、50%（視覺(jué)無(wú)損）、25%（最節(jié)省帶寬）；帶寬可分別降至6GB/s、4GB/s、2GB/s。此外，IMGIC技術(shù)可以兼容B系列中的所有內(nèi)核，即便是最小的工業(yè)級(jí)IoT內(nèi)核，也能夠擁有Imagination行業(yè)領(lǐng)先的圖像壓縮技術(shù)優(yōu)勢(shì)。除此之外，在汽車、數(shù)字電視（DTV）、機(jī)頂盒（STB）及服務(wù)器市場(chǎng)，IMGIC均能通過(guò)平衡質(zhì)量與帶寬，提供更好的整體系統(tǒng)體驗(yàn)?！?/p>

　　IMG GPU發(fā)展策略

　　隨著5G的普及、人工智能技術(shù)的快速發(fā)展、自動(dòng)駕駛的推進(jìn)，伴之而來(lái)的是數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長(zhǎng)，可視化需求越來(lái)越顯著。無(wú)論是邊緣側(cè)還是云端，都需要大量的圖像及相應(yīng)的高性能圖像處理能力?；诖?，無(wú)論是在AI推理市場(chǎng)、服務(wù)器市場(chǎng)、數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)，GPU都呈現(xiàn)出了蓬勃的生機(jī)。Imagination在GPU領(lǐng)域歷史悠久，在其超過(guò)25年的歷史中，Imagination先后推出過(guò)多代GPU產(chǎn)品，已積累超過(guò)1500項(xiàng)GPU專利，在移動(dòng)GPU領(lǐng)域的市場(chǎng)份額接近36%，在汽車領(lǐng)域更是達(dá)到43%。截至目前，帶有Imagination IP的芯片產(chǎn)品累計(jì)出貨量已超過(guò)110億。

　　汽車市場(chǎng)：首個(gè)采用RISC-V的GPU

　　隨著汽車智能化、電子化的推進(jìn)，自動(dòng)駕駛已經(jīng)成為未來(lái)汽車發(fā)展的主流趨勢(shì)之一。Imagination非?？春闷囀袌?chǎng)，在去年A系列的發(fā)布會(huì)上就發(fā)布了面向汽車應(yīng)用的IMG AXT-32-1024。此次發(fā)布的B系列，Imagination也帶來(lái)了其面向未來(lái)汽車的IMG BXS 系列GPU。據(jù)介紹，BXS系列采用了Imagination獨(dú)創(chuàng)的技術(shù)，讓其可以驗(yàn)證和確保GPU數(shù)據(jù)的正常執(zhí)行和傳輸。從硬件設(shè)計(jì)上看，該系列GPU除了帶有鎖步（lockstep）機(jī)制外，X還包括硬件機(jī)制，可以在計(jì)算和圖形處理功能上執(zhí)行安全關(guān)鍵工作負(fù)載的同時(shí)實(shí)現(xiàn)性能最大化。

　　BXS提供了一個(gè)完整的產(chǎn)品系列，從入門級(jí)到高級(jí)的產(chǎn)品，可為下一代人機(jī)界面（HMI）、UI顯示、信息娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字駕艙、環(huán)繞視圖提供解決方案，再到高計(jì)算能力的配置，則可支持自動(dòng)駕駛和ADAS。Kristof Beets介紹說(shuō)：“BXS系列是符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的GPU，也是迄今為止所開發(fā)的最先進(jìn)的汽車GPU IP內(nèi)核。此外，Imagination在汽車GPU方面的驅(qū)動(dòng)技術(shù)也都是自行研發(fā)的，這和行業(yè)大多數(shù)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手選擇與第三方合作的方式有所不同，這進(jìn)一步幫助客戶更好地完成其相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)”。Imagination首席營(yíng)銷官David Harold表示：“BXS使用了RISC-V固件，這在業(yè)內(nèi)還是首個(gè)，通過(guò)采用RISC-V，我們也希望在汽車市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)更多的機(jī)會(huì)?！?/p>

　　RISC-V是這兩年業(yè)內(nèi)常談的話題。因?yàn)槠洫?dú)特的開源特性和成本優(yōu)勢(shì)，這個(gè)新的指令集架構(gòu)在全球引起了廣泛的興趣，很多分析人士都認(rèn)為其可以在AIoT時(shí)代大展拳腳。自去年開始，Imagination也與這個(gè)生態(tài)進(jìn)行了廣泛的合作。去年五月，Imagination加入SiFive的DesignShare生態(tài)系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠輕松地獲取其領(lǐng)先的PowerVR圖形處理器（GPU）和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器，NNA）硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）內(nèi)核；今年九月，Imagination更是推出了完整的RISC-V計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)課程。相信未來(lái)，Imagination在RISC-V上，還將會(huì)有更多新的產(chǎn)品技術(shù)問(wèn)世。

　　看好桌面和云端GPU市場(chǎng)

　　Imagination在移動(dòng)GPU市場(chǎng)是一個(gè)重量級(jí)的玩家，其低功耗且具強(qiáng)大性能的PowerVR系列曾在移動(dòng)GPU IP市場(chǎng)占據(jù)霸主地位。不過(guò)，Imagination的技術(shù)實(shí)力和雄心從未止步于移動(dòng)和汽車市場(chǎng)，桌面和云GPU市場(chǎng)便將會(huì)是Imagination未來(lái)的重要發(fā)力點(diǎn)。

　　桌面GPU市場(chǎng)Imagination來(lái)說(shuō)，并不是一個(gè)新市場(chǎng)，但卻會(huì)是一個(gè)充滿無(wú)限可能的市場(chǎng)。資料顯示，在進(jìn)入移動(dòng)市場(chǎng)之前，Imagination曾在PC GPU市場(chǎng)擁有強(qiáng)大的影響力。尤其在3dfx Voodoo系列顯卡鼎盛的時(shí)代，Imagination就曾有不俗的表現(xiàn)，不過(guò)后來(lái)在ATI和Nvidia的激烈競(jìng)爭(zhēng)者沒(méi)落后，Imagination才將其重點(diǎn)轉(zhuǎn)向移動(dòng)市場(chǎng)。當(dāng)前，中美關(guān)系緊張，而PC GPU目前的主流供應(yīng)商AMD、Intel和Nvidia都是美國(guó)的，這些GPU提供商未來(lái)在中國(guó)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)充滿著諸多的不確定性，David Harold表示：“中國(guó)是世界上最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)，但是其需求量的大約85%都是依賴進(jìn)口。當(dāng)前，中國(guó)正在大力發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。這是Imagination與中國(guó)之間的完美機(jī)遇?！?/p>

　　從綜合實(shí)力來(lái)看，Imagination擁有著其他任何廠商所不具備的優(yōu)勢(shì)，在PC GPU這個(gè)領(lǐng)域的實(shí)力顯而易見(jiàn)。Kristof Beets也表示，采用B系列多核設(shè)計(jì)的7nm桌面GPU，頻率可達(dá)到1.5 GHz，能幫助客戶實(shí)現(xiàn)他們想要的桌面GPU應(yīng)用。至于云端GPU，這是一個(gè)不容忽視的新興市場(chǎng)。隨著5G和邊緣計(jì)算的快速發(fā)展，憑借大帶寬、高速率和低延時(shí)的特性，使得云游戲突破了網(wǎng)絡(luò)帶寬限制，從而大幅度提升了用戶體驗(yàn)的穩(wěn)定性和即時(shí)性。5G推出的時(shí)機(jī)和游戲的趨勢(shì)相吻合，為了提升消費(fèi)者的體驗(yàn)，很多廠商就打出了“云游戲”和“云手機(jī)”之類的概念。尤其2020年新冠疫情爆發(fā)，使得居家時(shí)間大幅提高，一定程度上也推動(dòng)了云游戲的進(jìn)一步增長(zhǎng)。此次發(fā)布的B系列中的BXT也支持虛擬化。據(jù)了解，在芯動(dòng)科技（Innosilicon）即將推出的一款高性能4K/8K圖形PCI-E Gen4 GPU獨(dú)立顯卡芯片便選擇了BXT內(nèi)核，主要為未來(lái)5G云游戲和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用提供強(qiáng)大的支持。云端GPU，具體而言就是借助云端的算力，提高終端設(shè)備的使用體驗(yàn)。這也是Imagination未來(lái)市場(chǎng)中非?？粗氐囊粋€(gè)領(lǐng)域。

　　搭載光線追蹤技術(shù)的C系列：未來(lái)可期

　　Imagination認(rèn)為光追是圖形領(lǐng)域的最大革命性創(chuàng)新，是過(guò)去10年3D圖形處理領(lǐng)域最令人興奮的進(jìn)展！實(shí)時(shí)光線追蹤可模擬光的物理行為，精確追蹤場(chǎng)景中光線的路徑，將3D場(chǎng)景渲染地更為逼真、更貼近真實(shí)世界。除了NVIDIA外，當(dāng)前僅有Imagination實(shí)現(xiàn)了硬件光線追蹤技術(shù)。Imagination用近十年時(shí)間投入光線追蹤技術(shù)研究，已形成成熟的移動(dòng)光線追蹤架構(gòu)，并提供相應(yīng)IP授權(quán)。

　　近期，Imagination開發(fā)了一套從0級(jí)到5級(jí)的光線追蹤等級(jí)系統(tǒng)，來(lái)幫助業(yè)界了解各種解決方案之間的差異。這是繼去年年底公布支持光線追蹤功能的GPU IP路線圖后，Imagination在光線追蹤領(lǐng)域公布的又一重要進(jìn)展，該系統(tǒng)旨在幫助開發(fā)人員和原始設(shè)備制造商（OEM）清晰了解現(xiàn)在和未來(lái)可用的光線追蹤加速解決方案的功能。

　　Level 0：傳統(tǒng)解決方案，無(wú)光追

　　Level 1：在傳統(tǒng)GPU上通過(guò)軟件方式支持光追

　　Level 2：硬件支持光線/盒子、光線/三角形處理

　　Level 3：硬件支持包圍盒層次（BVH）處理

　　Level 4：硬件支持一致性分類的BVH

　　Level 5：硬件支持一致性BVH、場(chǎng)景層次生成器（SHG）

　　Kristof Beets表示，到Level 4才能實(shí)現(xiàn)最好的用戶體驗(yàn)、更高算力、更低帶寬，可實(shí)現(xiàn)桌面級(jí)高效性能的提升。相比之下，Level 3是當(dāng)前使用的桌面級(jí)光追方案，完整但不夠復(fù)雜能效一般，Level 2則是移動(dòng)、主機(jī)平臺(tái)級(jí)別的方案，僅支持線性光追，能效低下。IMG C系列將支持Level 4級(jí)別的光追，該系統(tǒng)能對(duì)光線追蹤加速的先進(jìn)功能進(jìn)行等級(jí)鑒別。有了這一系統(tǒng)，游戲引擎、智能手機(jī)廠商等就可以更清晰地了解和比較各種光線追蹤實(shí)現(xiàn)方式之間的差異，從而最終使消費(fèi)者能在移動(dòng)設(shè)備上享受到電影級(jí)逼真畫面。

　　在此次B系列發(fā)布會(huì)期間，Imagination正式宣布，Simon Beresford-Wylie將擔(dān)任公司首席執(zhí)行官。與蘋果分道揚(yáng)鑣后，Imagination 公司經(jīng)歷了很多重大調(diào)整，其中公司高層人事更迭頻率更是頻繁：2016年是Hossein Yassaie博士出任CEO；2018年李力游博士加入Imagination，并出任公司CEO；同年12月，Ron Black接任CEO；2020年10月，Simon Beresford-Wylie成為新一任CEO。對(duì)于本次接任Imagination CEO，Simon 表示， Imagination是一家重要且令人振奮的企業(yè)，憑借可以改變生活和產(chǎn)業(yè)的技術(shù)，非常有信心確保Imagination及其合作伙伴繼續(xù)保持領(lǐng)先。對(duì)于Imagination的未來(lái)發(fā)展，Simon希望可以利用Imagination領(lǐng)先的AI和GPU技術(shù)在迅速變化的全球競(jìng)爭(zhēng)格局中占據(jù)有利地位。

　　Imagination曾為蘋果供應(yīng)圖像處理器（GPU），在圖像處理器（GPU）領(lǐng)域與高通、ARM三分天下。它在GPU市場(chǎng)大約占據(jù)三分之一的份額?，F(xiàn)在擁有了中資背景的它將著力于擴(kuò)大其在中國(guó)市場(chǎng)的影響力。在發(fā)布會(huì)上，David Harold特別強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“Imagination的總部在英國(guó)，是一家有中資背景的公司。我們的很多技術(shù)都是在英國(guó)設(shè)計(jì)的，目前還沒(méi)有在美國(guó)開發(fā)過(guò)任何一款I(lǐng)P，也不受美國(guó)貿(mào)易規(guī)則的約束。我們?cè)谥袊?guó)的投資是長(zhǎng)期的，這是一個(gè)非常廣泛的計(jì)劃。Imagination十年前就在開發(fā)光線追蹤技術(shù)，在5G時(shí)代它可能具有顛覆性的影響力，現(xiàn)在是一個(gè)非常合適的時(shí)機(jī)將其再次推廣出來(lái)?！?/p>