2020年10月16日 | Imagination发布IMG B系列GPU：多核，面向应用，进军桌面

日前，Imagination Technologies宣布发布全新IMG B系列GPU，和上一代“史上最强”的A系列相比，全新B系列产品再次打破了GPU IP性能记录，成为新一代最强GPU IP。值得注意的是，由于性能更加强劲，除了移动和车载这两个IMG强势的市场外，他们提出了要全面进入桌面级甚至云计算应用的口号。

Imagination技术产品管理高级总监Kristof Beets，首席营销官David Harold连线中国记者，公司副总裁及中国区总经理刘国军，中国区战略市场与生态高级总监时昕，中国区解决方案技术经理郑凯则通过线下的方式，与媒体分享IMG B系列的特点及Imagination在GPU领域的规划。

站在A系列肩膀上的巨人

凭借其先进的多核架构，B系列提供了高达6 TFLOPS的计算能力，与前几代产品相比，功耗降低了多达30％，面积缩减了25％，且填充率比竞品IP内核高2.5倍。

“B系列是Imagination GPU IP的再一次演进，可提供最高的性能密度，同时提供了多种全新配置，可以针对给定的性能目标实现更低的功耗和高达35％的带宽降低。”

IMG A系列是 Imagination 第十代 PowerVR 图形架构， Imagination表示，IMG A系列在相同条件下与 Series 9系列内核相比，能够达到2.5倍的性能提升。

如果说A系列是GPU IP技术的一次重大飞跃，那么B系列则是在巨人肩膀上的进一步飞跃。

去中心化的多核技术

“在A系列获得客户认可之后，客户希望能够得到多核架构的GPU，真正能够协同工作或者不同核心处理不同应用，这就是我们推出B系列的重要原因。”Beets说道。

DO MORE WITH MULTI-CORE，也成为B系列产品的宣传口号。

传统的GPU大多都是集中式的（Centralised），类似星型网络式，这种中心依赖关系，需要所有的核心都连接到集中的实体结构，这将导致拥塞和布局灵活性问题。

而Imagination的多核新方法，采用了去中心化（decentralised），没有直接依赖于与中央单元的连接，尽管是松耦合性的，但却能够让内核共同工作，每个核心都被设计成一个完全独立的GPU。与以前的布局相比，最根本的改变是不再是单个内核直接处理工作负载，而是有多个GPU实例共享命令流并共同完成。

采用去中心化的思路设计的多核GPU，可以实现更好的可伸缩性设计，更好的使用灵活性，或者是更低的成本等优势。

谈到单核与多核GPU的区别，Beets特别强调，单核多核的平衡点非常微妙，单核对细节优化更加高效，但却受到布局布线设计和扩展性的局限。单核非常适合大负载的应用，而如果把工作负载细分到多核中，多样性和灵活性则可以给用户带来更好体验。

这也是为何B系列通过分散式设计，可以更好地满足Chiplet追求去中心化的趋势。

如图所示，通过去中心化的设计，从芯片可以无需FW配置，从而节省了成本

灵活的可扩展性，比如此示意架构，实现了三个GPU，其中一个为1+1的大核，另外两个为小核。

不同核数3D渲染对比

着重面向应用

和以往产品分类不同，此次B系列的分类，Imagination按照应用来进行区分，具体产品系列包括：

IMG BXE：实现绚丽的高清显示——凭借一系列专门针对用户界面（UI）渲染和入门级游戏设计的GPU内核，BXE系列每个时钟周期可以处理从1个像素到高达16个像素，从而可支持从720p到8K的分辨率。与上一代内核相比，BXE实现了多达25%的面积缩减，同时其填充率密度高达竞品的2.5倍。

IMG BXM：难以置信的图形处理体验——一系列性能高效的内核在紧凑的硅面积上实现了填充率和计算能力的最佳平衡，可以为中档移动端游戏以及用于数字电视和其他市场的复杂UI解决方案提供支持。

IMG BXT：前所未有的性能——可以为从手持设备到数据中心等现实世界的应用提供难以置信的高性能。该旗舰款B系列GPU是一个四核部件，可以提供6 TFLOPS的性能，每秒可处理192 Gigapixel（十亿像素），拥有24 TOPS（每秒万亿次计算）的人工智能（AI）算力，同时可提供行业最高的性能密度。

IMG BXS：面向未来的汽车GPU——BXS系列是符合ISO 26262标准的GPU，这使其成为迄今为止所开发的最先进的汽车GPU IP内核。BXS提供了一个完整的产品系列，从入门级到高级的产品，可为下一代人机界面（HMI）、UI显示、信息娱乐系统、数字驾舱、环绕视图提供解决方案，再到高计算能力的配置，则可支持自动驾驶和ADAS。

得益于可配置的多核图形处理，B系列产品可以灵活满足各类应用需求，从边缘到云，从移动到车载，再结合A系列产品，做到更多覆盖。

Imagination CEO Simon Beresford-Wylie表示：“IMG B系列为我们的客户提供了更多选择，以惊人的33种全新配置扩展了Imagination的GPU产品系列。凭借B系列产品，我们相信Imagination可以为每个人提供最佳的GPU，无论他们有何种需求。”

如果说A系列是“万物的GPU”的话，那么B系列就是“精雕细琢后的万物GPU”，通过更细分的GPU，以及更多针对细节的打造，实现万物GPU。

进军云计算和桌面

Harold表示，实际上Imagination改名前的VideoLogic，就是为PC和苹果开发视频卡，并且包括NEC和ST在内的多家公司采用了公司的PowerVR 3D技术，随着几家公司结束PC相关业务之后，移动通信市场开始迅速崛起，Imagination将公司中心转向移动市场，顺便也进入了嵌入式和汽车等市场，并有着独一无二的领导地位。

如今，随着计算技术的发展，云计算变得越来越重要，客户需求丰富多样的异构计算、PC和手机等产品需求边界开始模糊，

Harold说道，与现有的桌面GPU相比，Imagination GPU IP拥有最高的计算密度，并且具有先进的多核特性。目前，Imagination已经有五个客户使用PowerVR GPU架构，针对台式机、高性能笔记本电脑和云计算进行产品开发。Harold还透露明年第四级别的光线追踪技术，将实现桌面级性能提升，预计会搭载在C系列GPU IP上，这给Imagination进入桌面应用更大信心。

Beets表示，服务器市场或桌面市场对于计算密度的需求敏感度和手机类似，当我们的GPU架构、性能、效率、功耗水平等完全满足服务器或桌面应用时，我们很高兴重新进入这一市场。

芯动科技日前就与Imagination达成新的授权合作协议，凭借其高度创新的系统级芯片设计（SoC）和多晶粒封装芯片（chiplet）架构，芯动科技已将B系列BXT GPUIP，集成到能支持桌面和数据中心应用的PCI-E规格的GPU独立显卡芯片之中。

芯动科技工程副总裁Roger Mao说道：“基于已取得的成功和客户的强烈需求，我们即将推出一款高性能4K/8K图形 PCI-E Gen4 GPU独立显卡芯片；该独立显卡芯片将很快面市，将为未来5G云游戏和数据中心应用提供强大的支持。得益于BXT的多核可扩展架构，我们能够为我们的客户打造量身定制的融合图形和计算的显卡芯片解决方案，以满足高端数据中心的定制需求。”

时昕则表示，B系列产品支持各种主流API，包括OpenGL ES, Vulkan以及OpenCL等，Imagination已经同游戏引擎和游戏内容等合作伙伴沟通，进行相对应的优化。

“在论坛和社交媒体上，我们经常被问到何时可能会回到桌面市场，如今支持Vulkan的高端BXT系列可以满足从手机到桌面和云的全部需求。”Imagination 内容经理Benny Har-Even说道。“BXT 32-1024 MC1提供了1.5 TFLOPS的性能，而旗舰的四核“MC4”则最多可提供6TFLOPS、192G像素/秒的填充率和24 TOPS的AI/神经网络性能，已达到桌面显卡的性能水平。”

在进入移动市场之前，Imagination曾在PC GPU市场拥有强大的影响力，只是后期公司重点转向了低功耗市场。相信基于前期的积累，Imagination进入桌面市场会有一定的优势。

为汽车市场精心打造

凭借着和瑞萨、德州仪器等近20年的紧密合作关系，Imagination在汽车GPU市场中一直占据着领先地位，目前在车用GPU IP市场中占有率为43%。

Harold特别强调，Imagination内部车用GPUIP开发是独立团队，与行业其他GPU团队并行工作。

BXS系列符合ISO 26262标准，可以方便客户能够更快、更容易地集成到功能安全系统中。

Beets表示，一直以来Imagination都和汽车伙伴进行广泛交流合作，了解客户需求。“消费行业和汽车完全不同，汽车行业需要更多的实时性要求，更高的内存控制优先级，以及更简单直接的图像渲染需求。为了确保GPU IP满足ISO26262，我们对很多微架构都进行了调整，实现GPU自我检测及冗余等。竞争对手的产品只是将消费级重新封装拷贝到汽车领域，并不是完全针对汽车行业的解决方案，我们则是根本上实现了内核，安全，文档，验证等改变，是真正适应汽车行业的GPU IP。”

BXS系列的一个关键特性是Tile Region Protection（TRP），其中渲染检查只在显示安全关键信息的屏幕部分执行，因此可以在保持安全的同时最大限度地提高性能。松散耦合的分散式技术意味着，在不需要功能安全的情况下，可以将多核解决方案设置为一起运行以最大限度地提高性能，或者在需要时检查彼此的输出以获得最高安全级别，从而以更廉价更简单地方式实现Step-lock。

另外，GPU通过HyperLane技术支持硬件虚拟化，这项并不是全新技术，HyperLane独立硬件控制通道隔离在内存里，把不同任务提交给GPU进行处理，而彼此是隔离的，最大支持8个分区。这可以方便的实现硬件虚拟化Hyperbvisor，最常见的就是一个GPU渲染仪表盘，另外一个负责信息娱乐。

同时，由于其去中心化，也更容易实现AI的协同，打造异构计算，这就意味着异构平台不仅是图像处理同时也可以进行AI处理，并且可以共享内存，省去省去数据搬移时间，从而节省了功耗和面积。

Imagination GPUIP的蓝图

刘国军强调，Imagination从手机扩展到广泛领域，这是由于市场的需求不同所进行的调整，GPU的核心技术向前发展，同样也需要满足新产品的可扩展性。每个垂直市场都是完整的生态，Imagination也会在每个细分市场和生态合作伙伴进行合作。

当然，Harold强调，目前Imagination市场重点和营收重心还是在手机端，随着2020年与苹果签订全新的多年合作，也让Imagination有了更多市场开拓的信心和储备。

而关于未来Imagination在GPU IP上的市场发展策略，Harold总结了6点，包括：借助B系列GPU来提升移动GPU市场占有率；在移动光线追踪领域建立和保持领先地位；通过安全性优先的技术来保持和扩大汽车市场中的领导地位；继续扩大安卓市场中的占有率；继续向苹果公司提供授权；进入桌面和云GPU市场。