近日，Imagination對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（每秒萬億次浮點運算）的計算能力,，AI算力可達(dá)24TOPS,，同時提供了多種全新配置，可以針對給定的性能目標(biāo)實現(xiàn)更低的功

　　耗和高達(dá)35％的帶寬降低,。憑借其核心可擴展和市場需求,，IMG B系列適用于傳統(tǒng)移動設(shè)備、消費類設(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，以及可擴展至桌面GPU,、云端GPU服務(wù)器,，且可支持自動駕駛和輔助駕駛等。

　　對比A系列,，B系列更是頂級設(shè)計的理想解決方案

　　2019年12月,，Imagination發(fā)布了其截至當(dāng)時最快的GPU IP A系列，并不再沿用早前以數(shù)字為系列代號來命名的傳統(tǒng),。A系列發(fā)布之時,，Imagination便同時表示，2020年,、2021年還將會相繼有B系列,、C系列的新品問世，而且預(yù)計每年性能攀升30%?，F(xiàn)如今十個月過去了,，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,，且填充率比競品IP內(nèi)核高2.5倍,，針對給定的性能目標(biāo)還能實現(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，可用其備用資源來處理可編程AI等任務(wù),。而對于計劃明年發(fā)布的下一代IMG C系列,，Imagination提前透露稱，最大亮點就是加入對光線追蹤的支持,，這在移動設(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)勢的基礎(chǔ)上，同時增加了多核技術(shù),，以驚人的33種全新配置擴展了Imagination的GPU產(chǎn)品系列,。”Imagination 技術(shù)產(chǎn)品管理高級總監(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),。我們在多核架構(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展特性,，并且可與諸如小芯片（chiplet）架構(gòu)等行業(yè)趨勢相兼容。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,，可以針對特定的市場需求提供專業(yè)的內(nèi)核,。

　　l 面向高清顯示應(yīng)用的IMG?BXE：專門針對用戶界面（UI）渲染和入門級游戲設(shè)計，實現(xiàn)絢麗的高清顯示,。BXE系列每個時鐘周期可以處理1-16個像素,，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%,，同時其填充率密度高達(dá)競品的2.5倍,。

　　l 主打圖形處理體驗的IMG?BXM：引入客戶可配置的最新緩存設(shè)計，性能高效的內(nèi)核在緊湊的硅面積上實現(xiàn)了填充率和計算能力的最佳平衡,。BXM系列是一種中端解決方案,，可以為中檔移動端游戲以及用于數(shù)字電視和其他市場的復(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（每秒萬億次計算）的人工智能（AI）算力,，同時可提供行業(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)實世界的應(yīng)用提供難以置信的高性能,。

　　l 面向未來汽車的IMG?BXS：提供了從入門級到高級的完整產(chǎn)品系列,，能將自動駕駛圖形處理速度提升至競品的60%以上，可為下一代人機界面（HMI）,、UI顯示,、信息娛樂系統(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,，可提供高效的擴展特性,，并可與小芯片（chiplet）架構(gòu)等行業(yè)趨勢相適。BXE內(nèi)核提供了主核-次核的擴展模式,，這是一種面積優(yōu)化的解決方案,，通過單個GPU內(nèi)核提供了高性能，同時可以利用其HyperLane（超線程）技術(shù),，進(jìn)行多任務(wù)并行處理,。BXM和BXT內(nèi)核的每個產(chǎn)品系列已基于多核架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，能為單個應(yīng)用提供最大化的性能,，同時利用多個主核的擴展特性可實現(xiàn)GPU內(nèi)核的多核擴展,。每個核既可以獨立運行，也可以組合成一個大GPU來協(xié)力執(zhí)行任務(wù),。BXS汽車GPU內(nèi)核也以多核及多個主要管線設(shè)計為特色,，為汽車應(yīng)用提供了從小型安全備份內(nèi)核到高性能計算內(nèi)核的多種選擇，不僅支持性能擴展,，還提供了更高的安全優(yōu)勢,，可用于檢查多個GPU核之間的正確運行。

　　另據(jù)Kristof Beets介紹,，采用B系列多核設(shè)計的7nm臺式機GPU,，頻率可達(dá)到1.5 GHz，可用于客戶想要實現(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)

　　消費級市場對帶寬開銷非常敏感,，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：從像素完全無損模式，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,，同時保持出色的用戶體驗。

　　Kristof Beets介紹說：“IMGIC包含1種完全無損壓縮模式和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%（視覺無損）、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,。除此之外，在汽車,、數(shù)字電視（DTV）,、機頂盒（STB）及服務(wù)器市場，IMGIC均能通過平衡質(zhì)量與帶寬,，提供更好的整體系統(tǒng)體驗,。”

　　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,、自動駕駛的推進(jìn)，伴之而來的是數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長,，可視化需求越來越顯著,。無論是邊緣側(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,?；诖耍瑹o論是在AI推理市場,、服務(wù)器市場,、數(shù)據(jù)中心市場，GPU都呈現(xiàn)出了蓬勃的生機,。Imagination在GPU領(lǐng)域歷史悠久,，在其超過25年的歷史中，Imagination先后推出過多代GPU產(chǎn)品,，已積累超過1500項GPU專利,，在移動GPU領(lǐng)域的市場份額接近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)品累計出貨量已超過110億,。

　　汽車市場：首個采用RISC-V的GPU

　　隨著汽車智能化、電子化的推進(jìn),，自動駕駛已經(jīng)成為未來汽車發(fā)展的主流趨勢之一,。Imagination非常看好汽車市場,，在去年A系列的發(fā)布會上就發(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也帶來了其面向未來汽車的IMG BXS 系列GPU,。據(jù)介紹,，BXS系列采用了Imagination獨創(chuàng)的技術(shù)，讓其可以驗證和確保GPU數(shù)據(jù)的正常執(zhí)行和傳輸,。從硬件設(shè)計上看,，該系列GPU除了帶有鎖步（lockstep）機制外，X還包括硬件機制,，可以在計算和圖形處理功能上執(zhí)行安全關(guān)鍵工作負(fù)載的同時實現(xiàn)性能最大化,。

　　BXS提供了一個完整的產(chǎn)品系列，從入門級到高級的產(chǎn)品,，可為下一代人機界面（HMI）,、UI顯示、信息娛樂系統(tǒng),、數(shù)字駕艙,、環(huán)繞視圖提供解決方案，再到高計算能力的配置,，則可支持自動駕駛和ADAS,。Kristof Beets介紹說：“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)動技術(shù)也都是自行研發(fā)的，這和行業(yè)大多數(shù)競爭對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”,。Imagination首席營銷官David Harold表示：“BXS使用了RISC-V固件，這在業(yè)內(nèi)還是首個,，通過采用RISC-V,，我們也希望在汽車市場發(fā)現(xiàn)更多的機會?！?/p>

　　RISC-V是這兩年業(yè)內(nèi)常談的話題。因為其獨特的開源特性和成本優(yōu)勢，這個新的指令集架構(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時代大展拳腳,。自去年開始，Imagination也與這個生態(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）硅知識產(chǎn)權(quán)（IP）內(nèi)核,；今年九月，Imagination更是推出了完整的RISC-V計算機體系結(jié)構(gòu)課程,。相信未來,，Imagination在RISC-V上，還將會有更多新的產(chǎn)品技術(shù)問世,。

　　看好桌面和云端GPU市場

　　Imagination在移動GPU市場是一個重量級的玩家,，其低功耗且具強大性能的PowerVR系列曾在移動GPU IP市場占據(jù)霸主地位。不過,，Imagination的技術(shù)實力和雄心從未止步于移動和汽車市場,，桌面和云GPU市場便將會是Imagination未來的重要發(fā)力點。

　　桌面GPU市場Imagination來說,，并不是一個新市場,，但卻會是一個充滿無限可能的市場。資料顯示,，在進(jìn)入移動市場之前,，Imagination曾在PC GPU市場擁有強大的影響力。尤其在3dfx Voodoo系列顯卡鼎盛的時代,，Imagination就曾有不俗的表現(xiàn),，不過后來在ATI和Nvidia的激烈競爭者沒落后，Imagination才將其重點轉(zhuǎn)向移動市場,。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都是美國的,，這些GPU提供商未來在中國市場的機會充滿著諸多的不確定性，David Harold表示：“中國是世界上最大的半導(dǎo)體市場,，但是其需求量的大約85%都是依賴進(jìn)口,。當(dāng)前，中國正在大力發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),。這是Imagination與中國之間的完美機遇,?！?/p>

　　從綜合實力來看，Imagination擁有著其他任何廠商所不具備的優(yōu)勢,，在PC GPU這個領(lǐng)域的實力顯而易見,。Kristof Beets也表示，采用B系列多核設(shè)計的7nm桌面GPU,，頻率可達(dá)到1.5 GHz,，能幫助客戶實現(xiàn)他們想要的桌面GPU應(yīng)用。至于云端GPU,，這是一個不容忽視的新興市場,。隨著5G和邊緣計算的快速發(fā)展，憑借大帶寬,、高速率和低延時的特性,，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的穩(wěn)定性和即時性,。5G推出的時機和游戲的趨勢相吻合,，為了提升消費者的體驗，很多廠商就打出了“云游戲”和“云手機”之類的概念,。尤其2020年新冠疫情爆發(fā),，使得居家時間大幅提高，一定程度上也推動了云游戲的進(jìn)一步增長,。此次發(fā)布的B系列中的BXT也支持虛擬化,。據(jù)了解，在芯動科技（Innosilicon）即將推出的一款高性能4K/8K圖形PCI-E Gen4 GPU獨立顯卡芯片便選擇了BXT內(nèi)核,，主要為未來5G云游戲和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用提供強大的支持,。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,。這也是Imagination未來市場中非常看重的一個領(lǐng)域,。

　　搭載光線追蹤技術(shù)的C系列：未來可期

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

　　近期，Imagination開發(fā)了一套從0級到5級的光線追蹤等級系統(tǒng),，來幫助業(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,，無光追

　　Level 1：在傳統(tǒng)GPU上通過軟件方式支持光追

　　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、場景層次生成器（SHG）

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

　　在此次B系列發(fā)布會期間,，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,。對于Imagination的未來發(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爭格局中占據(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大其在中國市場的影響力,。在發(fā)布會上，David Harold特別強調(diào)說：“Imagination的總部在英國,，是一家有中資背景的公司,。我們的很多技術(shù)都是在英國設(shè)計的，目前還沒有在美國開發(fā)過任何一款I(lǐng)P,，也不受美國貿(mào)易規(guī)則的約束,。我們在中國的投資是長期的，這是一個非常廣泛的計劃,。Imagination十年前就在開發(fā)光線追蹤技術(shù),，在5G時代它可能具有顛覆性的影響力，現(xiàn)在是一個非常合適的時機將其再次推廣出來,?！?/p>