PowerVR GT7900:将重新定义对图形的性能效率

今年的世界移动通信大会和游戏开发者大会恰好在同一周举行,这对我来说,真是个悲剧,因为我个会议我都很想参加。

尽管有各种不同的统计数据,但是下周你将听到一个相同的主题,那就是性能方面的是如何呈指数增长的,为在下一代嵌入式设备上实现游戏机品质图形,包括智能手机和平板电脑铺平了道路。

在这篇文章,我将对许多媒体朋友和分析人士,以及那些将分别参观我巴萨罗那和旧金山两个展位的朋友透露一下我下周要讲的内容。

PowerVR GT7900是专为终极的性能而设计的一个超级GPU

在去年的移动世界通信大会上,我公布了PowerVR GX6650——一种高端的Series6XT GPU 旗舰设备;该通告是由AnandTech, The Register, VentureBeat,Android Authority 以及其他出版物共同发布的。

现在让我们把目光聚焦到PowerVR GT7900上,它是我们Series7XT 系列表现最佳的GPU。我们已经看到八个集群配置应用于移动设备,我们预计这一趋势会持续下去,特别是新14/16 nm进程节点的性能、功耗和面积都将得到显著提升。

PowerVR Series7XT GPU的规模从2到16个集群配置

然而有一个新类别的设备可以使用这些嵌入式的GPU:那些经济实惠的游戏机

PowerVR GT7900是一款超级GPU,为嵌入式应用的终极性能而设计的;这个新设计不仅保留了其上一版本的全部设计并升级到11:

比如,GFLOPS 性能的最高点已经超过了三倍,多亏了2.6x增加了一个ALU核并且进一步改进架构。

分析下图中展示的架构,我们发现512个ALU核(而GX6650只有192个)安排在16个统一的阴影集群(USC)。对于想了解更多我们Rogue USCs 内部架构和ALU核的定义朋友,你可以阅读这篇来自我的同事Rys发表的博客。

我们高端的PowerVR GT7900 GP内部体系结构

PowerVR GT7900最终是为嵌入式设备提供终极的游戏体验:它打包了完整的功能集针对OpenGL ES 3.1以及AEP(Android扩展包)兼容性,包括完整的硬件支持为棋盘形状布置和ASTC LDR和HDR纹理压缩标准。

我们还添加了虚拟化的GPU来补充与我们的 MIPS Warrior CPU相同的技术;这在嵌入式图形领域是一个独特的功能,它使得多个操作系统在平台级别可以安全地运行。

散热

影响终极性能旗舰芯片最普通的问题之一就是过热问题。这就是为什么在长期使用下会真正的引起一个不平衡的设计问题,源于一个低效率架构。

PowerVR gpu由于复杂的TBDR架构提供持续的性能,多年来一直被视作提供无与伦比的效率。

下图显示了几个手机芯片运行同一个图形应用的比较;当玩一个街机游戏时你可能碰到相类型的内容;注意,我们的四集群PowerVR Rogue GPU远胜于我们的竞争对手的解决方案,并且同时保持持续的性能;

随着时间的推移PowerVR gpu提供持续的性能

为了帮助系统设计师防止热量扩散,我们还实现了一个先进的节能机制称为PowerGearing它可以使GPU在运行功率受限的应用程序时关闭部分的设计。

PowerGearing是一种先进的节能机制旨在防止过热

此外,PowerVR GT7900包括了一个低功耗的FP16 模式,可以支持超过11 TFLOPS的图形并且在有限的功耗预算时计算性能。

在800MHz的目标频率下对于16nm的FinFET+,PowerVR GT7900 提供了800 GFLOPS 在FP32模式并且1.6 TFLOPS在FP16模式。

4K解决方案和甚至更多

PowerVR GT7900是第二代的GPU,配备了原始的10位YUV彩色支持。下图显示了系统架构师可以构建一个高性能平台,该平台能够在60 fps下处理4 k解决方案甚至更多,通过捕获来显示;这个包括:

• 主处理器:双线程,4核MIPS I6400 CPU组织在两个集群内,为 Android 5.0 Lollipop提供了最佳性能
• 多媒体:PowerVR GT7900图形处理器(GPU), PowerVR Series5视频编码/解码处理器(VPU),PowerVR V2500 照相机处理器(ISP)
• 连接性:Ensigma Explorer 无线电处理器(RPU)针对 高速,低延迟的802.11 ac 2×2 Wi-Fi,Bluetooth 4.0 (以及蓝牙智能)和数字无线电

一个为经济实惠的游戏机而设计的芯片例子

对于消费者,PowerVR GT7900(以及Series7XT家族)将引领新的游戏机体验。要给你一个该性能水平的概念,这些新的高端的GPU将必须能够完成,下面是几张来自 Dwarf Hall的截图,我们最新的demo将在2015年的游戏大会上得到展示。

实现游戏机品质效果并且运行在高端的PowerVR Rogue GPU,在Dwarf Hall中我们实现的一些效果包括如下:

• 在某些场景中每帧一百万三角形
• 延迟渲染带128位基于物理的G-buffer
• 许多动态灯光
• 多个镜面探针被当做是灯
• 柔化粒子效果
• 镜头光晕效果
• 完整的后处理管道与色彩校正,饱和,动态接触和高动态范围成像(HDR) 色调映射

我真的很高兴看到我们的合作伙伴在明年晚些时候将使用这些新的高性能部件。

如果你在2015年的游戏开发者大会中,并且想了解更多关于手机和嵌入式图形,请确保你不会错过我们的idc开发者日。我们还将展示我们最新运行在PowerVR Rogue GPU上的demo。

如果你参加了移动世界通信大会,顺便来关顾下我们的展位,来看看一些运行在PowerVR Rogue GPU上的游戏机品质的内容;如果你想预订一个会议,你可以点击下面这个按钮。

BOOK A MEETING AT MWC 2015

原文链接:
http://blog.imgtec.com/powervr/powervr-gt7900-redefining-performance-eff...

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