PowerVR Series7XT GPU将图形和计算性能推向极致

如果在过去十年中您一直在跟踪移动图形的演化情况,可能会注意到引发业界改变的几个趋势。或许目前最明了以及讨论最多的是性能和特性集的快速提升。从设计的整体效率(比如每毫瓦性能表现)来看,高端移动GPU明显比桌面PC和游戏机拥有更多的创新性技术。

然而,促进移动GPU产业演化的还有另外一个重要趋势。从最近十年开始,每两到三年,便发布新一代GPU,随后通常两代之间会有一次小更新。这些设计会以不同配置重用于各式设备中。目前我们已经达到一个新的GPU创新阶段,每年GPU性能提升以及特性集增强都非常显著。这种加速发展的节奏也遵循摩尔定律以及同步与API进展。

我们正持续的提升我们移动端的能力极限。

PowerVR Series7XT GPU介绍

今天我们将迎来一个重量级的发布。本周在中国将举办Imagination峰会,与此同时我们将公布两款全新的PowerVR家族GPU。

本文聚焦于PowerVR Series7XT家族,还有一篇博客则覆盖PowerVR Series7XE家族产品。通过阅读本篇文章,您将会发现我们如何提高性能、降低功耗以及加入市场领先的特性,打造出面向下一代旗舰设备的极致GPU路线。

所有的PowerVR Series7XT GPU基于统一的底层架构

PowerVR Series7XT家族相对Series6XT提供了一个重要的功能升级,将应用程序、游戏和GPU计算类应用的性能提升到一个新水平。

PowerVR Series7XTGPU提供了性能和特性的最佳组合,为针对Android 5.0 Lollipop和AEP(Android的扩展包)应用的高端及主流平台提供了一个理想的解决方案。主要亮点包括:

•业界领先的性能表现:PowerVR Series7XT GPU提供无与伦比的每毫瓦性能表现。例如,PowerVR GT7900包括16个集群和512个ALU核心,在FP16模式下提供超过1 TFLOPS的图形和计算性能。

相对于Series6XT,在同等时钟频率和集群配置下,PowerVR Series7XT GPU在图形基准测试中的性能提升高达60%。

•改进的整体效率:我们新的协同发射机制可以更好地利用现有资源,并提供PPA(性能、功耗、面积)效率的显著改善。

•虚拟化支持,这是提升移动设备、汽车和其他嵌入式应用的整体系统安全性和鲁棒性的一个关键技术

•硬件分化:我们增加了分化硬件,以确保用户在AEP(Android扩展包)设备上能够获得无与伦比的PC级游戏体验。最重要的是,在ASTC LDR和HDR纹理压缩格式之外,我们将继续支持几何和计算着色器。

•可选DirectX 11支持:我们为运行Microsoft Windows的桌面PC级设备提供最佳PPA支持

•可选高性能计算(HPC)支持:高性能计算和超级计算应用程序需要可变数量的FP64和OpenCL™1.2完全统计功能。

所有这些新加的硬件,确保我们拥有合适的功能,以支持最流行的图形和计算API的最新特性,包括OpenGL®ES3.1+ AEP、OpenGL4.4、OpenCL 1.2 FP、RenderScript和DirectX11。

桌面级性能

上面提及的性能提升归功于我们的多功能扩展特性;新款GPU可以从最少的2个着色集群扩展至16个,为开发人员提供强大的性能表现,以帮助他们实现更加逼真的效果、更复杂的像素着色器和游戏中控制台品质的光照表现。

•PowerVR GT7200:2 个着色集群,64个ALU核心
•PowerVR GT7400:4 个着色集群,128个ALU核心
•PowerVR GT7600:6 个着色集群,192个ALU核心
•PowerVR GT7800:8 个着色集群,256个ALU核心
•PowerVR GT7900:16个着色集群,512个ALU核心

这种前所未有的性能水平为开发人员在移动应用中提供实现类似HDR渲染、逼真的4K纹理、基于物理的着色等控制台品质的效果。下面的动画演示了PowerVR Rogue GPU为移动图形提供了接近现实的真实度表现。

PowerVR Rogue GPU提供控制台品质的渲染效果

PowerVR Series7XT USC内部架构

我们对USC(统一着色集群)做了一些改动,改善了性能,并提供更高的效率。Series7XT USC的内部框架可见下图:

PowerVR Series7XT USC的内部架构

尽管FP32和FP16的单元个数依然保持与Series6XT一致,我们为每个流水线增加了一个可选FP64 ALU,以保证在需要时开发人员可以获得他们所需的各类精度和计算资源:

•FP16 依然广泛应用于移动应用中,在低功耗时提供足够的精度
•FP32 ALU可用于更高的渲染精度需求
•FP64 可被添加在设计中,用于高端超级计算式应用。

您可以在这里找到Series7XT家族每一个成员的完整规格说明。

GPU的虚拟化

尽管您可能经常听到CPU环境下的虚拟化功能,但它其实是一个系统级需求,只有芯片中所有组件都支持它时才能达到虚拟化的最佳实现。

PowerVR Series7XT和Series7XE GPU实现了Rogue架构的一套扩集,可以有效地支持硬件虚拟化。可以为运行于虚拟机监视器上的虚拟机增加虚拟GPU。基于优先级的机制,保证了每个虚拟机可以有效地得到请求的硬件资源,从而确保所有虚拟终端间性能的鲁棒性。

在SOC级实现安全的虚拟化功能

虚拟化的一个重要特征是隔离性——这是为移动和嵌入式设备提供改进安全框架的基础。因为虚拟机之间彼此隔离,并且也与默认底层架构相隔离,它们可以满足移动、汽车和其它嵌入式市场生产厂家需求的安全性原则。例如,软件开发商可以实现更安全的游戏移动支付或者在用户与UI交互时阻止中间件攻击。

什么是分化?

最近一个非常火热的主题是AEP(安卓扩展包),这是谷歌在Android 5.0 Lollipop中公布的一组新特性集。该扩展集是OpenGL ES 3.1的超集,并且包含在移动设备上提供高级图形功能原生支持的几个扩展包。

分化是AEP的新特性之一,并助力开发人员创建可扩展的艺术作品,更平滑的字体或者无缝调节更大开放场景下的细节程度。下面动画演示了分化如何用于地形曲面细分效果。

PowerVR Rogue GPU运行时的分化效果

PowerVR Series7XT GPU支持专用硬件,以固定功能逻辑来处理分化需求,竞争方案则通过运行大量的着色器代码来完成这一功能,比较起来,硬件方式性能要强大太多。

PowerVR Series7XTGPU非常适用于广泛的中端和高端设备,这些应用中极致性能和效率至关重要。您将会看到这些新款图形处理器广泛应用于多个中高级市场,包括中端到旗舰智能手机、优质到高端平板、游戏机、智能汽车、笔记本电脑以及其它个人计算平台。

Power Series6XT是在2014年CES上首次公布,大约在消费者使用Series6 GPU一年后,我们就迎来了PowerVR Seires 7XT家族的到来。

Imagination将继续加快移动端的创新步伐,通过每一代PowerVR的推出为图形行业设立新的标杆。我们将非常高兴地看到Series7XT和Series7XE GPU在明年晚些出现在各式中高端设备中。

原文链接:
http://blog.imgtec.com/powervr/powervr-series7xt-gpus-push-graphics-and-...

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1 条评论

有芯度 的头像

(1楼)有那个渲染视频了么?

由 有芯度 在 星期六, 2014-11-29 20:56 发表。

有那个渲染视频了么?

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