百尺竿头更进一步:PowerVR Series9XE和9XM——适用于当今嵌入式平台的旗舰GPU

作者:Benny Har-Even

没有智能手机你还能生活吗?现在几乎每个人每天都要依赖一台智能手机处理一系列事务,比如email、信息、社交媒体、银行等。有些人甚至还用它们来打电话!尽管对于发达市场来说,这可能并不出人意料,但是对于新兴市场还是比较新奇的。

根据德勤(Deloitte)全球趋势报告显示,在发达市场中,约6%的人每天查看手机的次数超过100次,在新兴市场这个比例则是14%。而在西方,30%的人使用智能手机进行支付,在新兴市场则高达65%!

PowerVR Series9XE和9XM——适用于当今嵌入式平台的旗舰GPU

如果你仔细想想还是有道理的。由于这些新兴市场缺乏可靠的电力基础设施以及成本问题,传统的PC电脑和笔记本从未站稳脚跟,因此这些市场奉行移动先行的文化。在这里智能手机是提供互联网接入的主要设备,这对于开展业务、获取健康咨询建议以及娱乐来说都是至关重要的。

其结果是对于低成本、入门级产品的需求越来越大,然而在这个细分市场,设备性能的压力也在不断增加。虽然之前的入门级设备还可以很好的运行,但是今天人们期望更好的体验效果,这自然就需要一个性能更强的GPU的支持来实现。

PowerVR Series9XE和9XM——适用于当今嵌入式平台的旗舰GPU

这不仅仅是移动技术,在机顶盒、数字电视和汽车行业,人们也要求在屏幕上清晰流畅的显示信息,并使用流媒体视频和信息显示集群的GUI。

我们不妨将这个关系链向更广泛的方面扩展,除了现在标准的1080P分辨率之外,重点开始转向像素质量。对于智能手机,这意味着更复杂、更高效的游戏和全新的功能,如运行神经网络进行照片分类和图像识别。在汽车行业则需要复杂的UI设计,从信息娱乐系统到通过摄像头向司机展示周围环境来协助停车。这些类型的应用越来越多地依赖于计算和填充。

PowerVR Series9XE和9XM——适用于当今嵌入式平台的旗舰GPU
汽车仪表盘的环绕视图是GPU性价比较高的一个应用

当然在过去的几年里我们一直在用PowerVR Series8XE和Series8XE PLUS GPU设计来解决这个市场所面临的问题。由于在功率、性能等方面的领先优势,我们在这个市场取得了成功并获得了许多认可。现在通过Series9XE和9XM我们会继续提升性能,更紧密地满足客户的需求。

PowerVR Serise9XE和9XM是什么?

Series9XE和9XM是基于非常成功的Rogue架构构建的,采用了我们的分块延迟渲染技术专利。Series8XT系列则是基于最新的Furian架构开发的高端产品,在对嵌入式设备的整体性能要求比较高的市场中,它是最佳选择。

PowerVR Serise9XE专注于那些入门级市场,硅器件面积必须做到最小,成本做到最低才能呈现给终端用户。为了达到这个目的,Series9XE在保持与Series8XE相同尺寸的前提下提升了最多20%的应用性能。

得益于多项新的增强型架构元素。在上一代Series8XEP的基础上,Series9XM的性能密度提升高达50%。它同时支持PVRIC3——无损图像压缩技术,可以使渲染目标带宽降低50%。这个特性对于节省成本至关重要,因为用增加额外的无损压缩来提供更多的带宽会增加成本。

当然它同样支持最新的API,比如OpenGL ES 3.2、Vulkan 1.0、OpenCL 1.2 EP和渲染脚本(Renderscript)。提供全面的操作系统(OS)支持,比如Android、Linux、Tizen、WebOS、QNX、Integrity和Chrome OS。与我们所有的GPU设计一样,我们也提供硬件虚拟化,可以安全运行多个操作系统(OS),这点对于汽车市场尤其重要。此外,在8XE/8XEP系列中10-bit YUV支持是可选的,默认我们是支持它的,能够提供更加丰富的颜色。

细粒度的可扩展性

如下方表格所示,定义的是Series9XE和9XM的计算性能。

PowerVR Series9XE通过授权后提供五种配置选项:

9XE Cores

USCs

Pix/clk
Tex/clk

FP16/clk
Peak

FP32/clk
Peak

10 Bit YUV

PVRIC3

GE9000

0.25

1

32

16

×

GE9100

0.25

2

32

16

×

GE9115

0.5

2

64

32

GE9210

0.5

4

64

32

×

GE9215

0.5

4

64

32

Series9XM经过授权后提供的配置选择如下:

9XM Cores

USCs

Pix/clk
Tex/clk

FP16/clk
Peak

FP32/clk
Peak

10 Bit YUV

PVRIC3

GM9225

1

4

128

64

GM9445

2

8

256

128

我们能够为填充率(FillRate)、计算,或者两者间的平衡提供一系列的核心优化。这是通过我们高度可扩展的设计实现的。每个GPU可以包含一个或两个集群,每个集群可以选择集成一系列纹理引擎(每个像素时钟处理约1到4个纹理)或者一系列统一的阴影集群(USC)引擎(每个时钟完成32到128 FP16操作),这相当于实现一系列GPU IP在计算和填充率之间的平衡。

这种方法与竞争者提供的多核解决方案完全不同,这可以降低无效硅面积从而提高性能,因为纹理/ALU/几何吞吐量比在每个内核中是固定的。由于我们的可扩展性框架,使性能加倍完全不需要花费两倍的硅面积,我们称这个特性为细粒度的可扩展性。

PowerVR Series9XE和9XM——适用于当今嵌入式平台的旗舰GPU
Series9XE和9XM提供灵活的架构设计,使我们提供的处理器核心能够满足客户的需求。

从理论上讲,如果客户要求“在5平方毫米的硅面积上提供尽可能多的性能”,或者他们想“在尽可能小的硅面积上实现30fps GUI”,我们都能够提供一个满足他们需求的GPU。

总结

Series9XE和9XM是针对广泛的嵌入式市场的入门级和中间层图形解决方案就的最佳选择。

无论是入门级智能手机、车载信息娱乐系统的GUI、还是可提供基本图像分类的设备,基于9XE和9XM驱动的设备相比之前,都将以更低的成本和更快的速度投向市场。这将帮助他们在激烈的竞争中保持领先地位,同时给当今消费者提供更好的视觉体验和需求。

原文链接: https://www.imgtec.com/blog/making-the-best-even-better-the-powervr-seri...

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