迎來(lái)重大升級(jí)！Imagination Series 3NX 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器與9系列GPU新品發(fā)布

去年曾經(jīng)參加了Imagination PowerVR Series2NX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器的發(fā)布會(huì)，當(dāng)時(shí)這個(gè)加速器在與某處理器內(nèi)置NPU以及A公司神經(jīng)引擎的性能參數(shù)比較時(shí)，從每分鐘圖片處理以及神經(jīng)引擎每秒十億級(jí)運(yùn)算的數(shù)據(jù)指標(biāo)來(lái)看，PowerVR Series2NX NNA均遙遙領(lǐng)先。

前不久，Imagination發(fā)布PowerVR Series3NX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器，在發(fā)布會(huì)上，國(guó)際電子商情記者了解到，去年推出的2NX已獲得國(guó)內(nèi)兩家手機(jī)廠商以及一家汽車廠商的采用。而這款最新的3NX提供了面向AI的可擴(kuò)展性，其性能較2NX有大幅提升。

性能彪悍的Series3NX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器

最新發(fā)布的Series3NX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器，單個(gè)Series3NX內(nèi)核的性能可從0.6到10萬(wàn)億次操作/秒（TOPS），同時(shí)其多核實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展到160TOPS以上。得益于包括無(wú)損權(quán)重壓縮等架構(gòu)性增強(qiáng)，Series3NX架構(gòu)的性能可在相同的芯片面積上較上一代產(chǎn)品提升40%，使SoC制造商可在性能效率方面提高近60%，且?guī)捫枨蠼档土?5%。

作為Series3NX架構(gòu)的一部分，Imagination還發(fā)布了PowerVR Series3NX-F（Flexible）半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）配置，以提供前所未有的功能性和靈活性平衡，同時(shí)還結(jié)合了行業(yè)領(lǐng)先的性能。采用Series3NX-F的客戶可以通過(guò)OpenCL框架來(lái)實(shí)現(xiàn)差異化并為其產(chǎn)品增加價(jià)值。

我們看到，Series3NX的內(nèi)核性能從0.6TOPS到10萬(wàn)億TOPS，多核可擴(kuò)展到160TOPS以上，這個(gè)跨度非常大，可以全面覆蓋到低中高端的應(yīng)用。

imagination高管表示，像0.6TOPS的性能非常適合物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)低功耗的需求，往往無(wú)須額外的能源供應(yīng)，例如一個(gè)場(chǎng)景是在冬天檢測(cè)街上的流浪漢的生命狀態(tài)，幫助民政管理。

據(jù)透露，目前已經(jīng)有十多家客戶正在評(píng)估imagination的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器，這些客戶主要來(lái)自于智能視頻監(jiān)控、移動(dòng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備等。進(jìn)一步挖掘汽車電子市場(chǎng)也是戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。

高管談到，Series3NX將投入到汽車生態(tài)的建立當(dāng)中，過(guò)去汽車電子以后裝為主的現(xiàn)狀，正在轉(zhuǎn)變?yōu)榍把b市場(chǎng)。Imagination有機(jī)會(huì)將GPU和NNA放到車規(guī)的生態(tài)里，與芯片設(shè)計(jì)公司、一級(jí)供應(yīng)商和車廠共同推進(jìn)。

通過(guò)使用Imagination的專用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）API，開(kāi)發(fā)人員可以輕松地針對(duì)Series3NX架構(gòu)以及現(xiàn)有PowerVR GPU編寫人工智能應(yīng)用程序。該API可以在多種SoC配置上工作，以便在現(xiàn)有設(shè)備上輕松地完成原型設(shè)計(jì)。

第九代GPU又添三款新品

此次活動(dòng)上，Imagination推出其第九代（Series9）圖形處理器（GPU）系列新品PowerVR 9XEP、 9XMP和9XTP。這三款全新的Series9 GPU代表了PowerVR有史以來(lái)最佳的GPU產(chǎn)品組合，它們覆蓋了從入門級(jí)到高端市場(chǎng)，并結(jié)合了效率的改進(jìn)和新功能，從而提供了卓越的性能。

其實(shí)，imagination GPU在汽車儀表盤市場(chǎng)已經(jīng)占據(jù)了50%的市場(chǎng)份額，取得相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)。

PowerVR Series9圖形處理器將支持智能手機(jī)、汽車信息娛樂(lè)產(chǎn)品、機(jī)頂盒和電視等產(chǎn)品具有領(lǐng)先的圖形和流暢的圖形化用戶接口（GUI）。

PowerVR GPU利用了一項(xiàng)被稱為分塊延遲的渲染（TBDR）技術(shù)，該技術(shù)保證了幾乎所有的圖形處理都在“芯片上”完成，并將存儲(chǔ)帶寬的需求降至最低。與其他GPU解決方案相比，這種解決方案提供了出色的效率。

新的GPU都采用了PVRIC4技術(shù)，它是Imagination強(qiáng)大的圖像壓縮技術(shù)的最新一代，可實(shí)現(xiàn)隨機(jī)訪問(wèn)視覺(jué)無(wú)損圖像壓縮，確保了帶寬和內(nèi)存占用率至少節(jié)省50％，并使系統(tǒng)能夠去克服性能帶寬限制。

與上一代的GPU相比，新的GPU系列還提供了更強(qiáng)的性能/功耗/面積和時(shí)序優(yōu)化，以及包括可降低合成的工作負(fù)載帶寬和成本的全新alpha緩沖/單元模塊提示等在內(nèi)的新功能。

PowerVR Series9XEP GPU的設(shè)計(jì)超越了上一代的Series9XE GPU：

• 通過(guò)微架構(gòu)調(diào)優(yōu)改善了游戲和基準(zhǔn)測(cè)試的性能
• 通過(guò)PVRIC4縮減了帶寬并增加了緩存大小
• 加強(qiáng)了填充密度的領(lǐng)先地位
• 優(yōu)化了時(shí)序以使核心時(shí)鐘速度比上一代產(chǎn)品更高

PowerVR Series9XMP GPU的特性：

• 改善了游戲/計(jì)算密度，使得游戲性能獲得最多達(dá)45%的提升
• 改善了游戲特性集，包括各向異性過(guò)濾（高達(dá)2倍速度）和陰影采樣器（高達(dá)4倍速度）
• 增加了算術(shù)邏輯單元（ALU）密度。新一代GPU將每個(gè)集群的ALU擴(kuò)展了2倍，位寬從16位擴(kuò)展到32位，以提高性能
• 計(jì)算能力的提升包括數(shù)據(jù)路徑（緩存）、原子性操作（atomic operation）、數(shù)據(jù)處理機(jī)（datamaster）設(shè)置速率，以及與其他工作負(fù)載計(jì)算的完全重疊
• 通過(guò)PVRIC4降低帶寬和增加緩存大小
• 微架構(gòu)調(diào)整和時(shí)序優(yōu)化

上面這張圖，左邊是三星Galaxy S9+和華為MATE 10 Pro的圖像處理效果，右邊是采用PowerVR Series9XMP GPU對(duì)圖像的過(guò)濾效果，可能清楚地看到右邊圓圈內(nèi)呈現(xiàn)的圖像比左邊的豐富很多。

PowerVR Series9XTP GPU的改進(jìn)包括：

• 通過(guò)增加高達(dá)50%的fps/mm2密度，提升了游戲/基準(zhǔn)計(jì)算密度
• 貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)的全面PPA優(yōu)化，包括低級(jí)架構(gòu)性的調(diào)優(yōu)
• 更多的ALU寬度選項(xiàng)，為了顯著增加FLOP密度，現(xiàn)在每個(gè)集群寬度多達(dá)40級(jí)
• 通過(guò)PVRIC4降低帶寬和增加緩存大小
• YUV加速到平面YUV 的2和3倍

新的GPU可以與PowerVR Series3NX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器(NNA)配對(duì)使用，利用GPU來(lái)管理經(jīng)典的視覺(jué)和預(yù)處理算法，并使用Series3NX來(lái)處理高度優(yōu)化的定點(diǎn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理。

從GPU獨(dú)立使用到與NNA配合使用，這為智能手機(jī)的圖像處理提供更多選擇?，F(xiàn)在，智能手機(jī)使用攝像頭的數(shù)量越來(lái)越多，對(duì)圖像處理器能力的要求更高，imagination高管表示，我們能夠提供給客戶在性能、計(jì)算能力等方面做出更好的平衡。對(duì)于我們的客戶來(lái)說(shuō)，追求SoC差異化的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，我們的方案支持選擇更多的計(jì)算性能，或者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能，亦或是傳統(tǒng)的視覺(jué)處理。從低端的處理像素的計(jì)算能力，到高端的人工智能的能力，imagination都能夠針對(duì)性地覆蓋。

從左至右依次是：Kristof Beets, Imagination Technologies PowerVR產(chǎn)品管理和技術(shù)營(yíng)銷高級(jí)總監(jiān)；Neal Forse，Imagination Technologies視覺(jué)和人工智能產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)；David McBrien，Imagination Technologies銷售和市場(chǎng)營(yíng)銷執(zhí)行副總裁；劉國(guó)軍（James Liu）, Imagination Technologies副總裁兼中國(guó)區(qū)總經(jīng)理；Graham Deacon，Imagination Technologies PowerVR圖形處理商務(wù)運(yùn)營(yíng)副總裁

智能駕駛的傳感器融合也是NNA架構(gòu)所支持的。imagination高管解析，我們的架構(gòu)里每一個(gè)傳感器給它對(duì)應(yīng)一個(gè)NNA引擎，傳感器融合實(shí)際上是在數(shù)據(jù)上加一層AI，我們提供的方案是模塊化，每個(gè)傳感器的輸出變成數(shù)據(jù)的輸入，再進(jìn)行AI處理。他強(qiáng)調(diào)，任何傳感器數(shù)據(jù)的處理，通過(guò)GPU和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器都可以做更好的平衡。并且以前采用集中處理數(shù)據(jù)的方式，現(xiàn)在更多的由嵌入式方式，每個(gè)傳感器先有嵌入式的處理再收集上來(lái)，做分布式計(jì)算處理效率更高。

如今的imagination擁有穩(wěn)健的財(cái)務(wù)狀況，這也保障了其技術(shù)上的不斷投資。在這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)界感受到了一股涼意，imagination高管在分析智能手機(jī)市場(chǎng)時(shí)表示，盡管這個(gè)市場(chǎng)出現(xiàn)了增長(zhǎng)放緩或下滑的情況，例如最近蘋果也在砍單，但手機(jī)出貨量下降幾千萬(wàn)部并沒(méi)有太大影響。我們相信總體市場(chǎng)是強(qiáng)勁的，而imagination會(huì)開(kāi)發(fā)更多元化的目標(biāo)市場(chǎng)，多點(diǎn)開(kāi)花，當(dāng)然尤其重視中國(guó)市場(chǎng)的深耕。