PC'lerdeki GPU'lardan bahsettiğimizde genellikle üç Amerikan şirketi adını veririz: AMD, NVIDIA ve, bir dereceye kadar, Intel. Çin'de İngiliz teknolojisini kullanan grafik kartlarının ortaya çıktığını söylesek ne olur? GPU, ancak Çin'de monte edilmiş ve üretilmiş? Bu yazıda Innosilicon Fantasy I'in mimarisini anlatacağız.
Imagination'ın PowerVR mimarileri hakkında konuşmak, neredeyse bir Yunan trajedisinden bahsetmek gibidir. Kuruluşundan bu yana ve farklı nesiller boyunca, SEGA Dreamcast, ST Micro'nun KYRO grafik kartları ve hatta PlayStation Özgeçmiş. Ortak noktaları mı? GPU'sunun yüksek kalitesine rağmen gerçek ticari hatalar. Ancak, işlemcilerinin grafik mimarisi olacak kadar şanslıydılar. Apple Cupertino'dan olanlar kendi başlarına gitmeye ve bir süre kendi grafik mimarilerini "tasarlamaya" karar verene kadar.
Apple ve Imagination arasındaki anlaşmazlık dönemi, İngilizleri bir kez daha grafik mimarilerini üçüncü taraflara lisanslamaya yöneltti. Şu anda hem akıllı cihazlarda hem de PC dünyasında panoramaya bakarsak, Imagination ve PowerVR'ın nasıl ortadan kalktığını göreceğiz.
Onun yokluğu Android dünya gibi diğer katılımcılar tarafından yararlanılmıştır ARM Adreno ile Mali veya Qualcomm ile kendisi. Bu onları, madencilik için ASIC'leri ile ünlü Çinli üretici Innosilicon gibi diğer pazarlara yöneltti ve kısa bir süre önce Fantasy 1'i sundu. Bu, Kyro 2000'lerin başından beri bir PowerVR'a dayalı ilk grafik kartı. , ancak PC alanında NVIDIA ve AMD ile rekabet edebilirler mi?
kiremitli render nedir?
1990'ların sonlarında, grafik kartı tasarımcıları performans için ortak bir sorun olan bant genişliği eksikliği ile mücadele etmek zorunda kaldılar. Grafik işlemciler, bugünkü halleriyle karşılaştırıldığında çok basitti. 3D boru hattının rasterleştirmeden önceki ilk kısmı, işlemci. Değişimin ikinci kısmı, zamanın hafızasının hızla artan maliyetler olmadan sağlayamayacağı büyük miktarlarda bant genişliği gerektiren grafik kartı tarafından gerçekleştirildi.
Imagination tarafından önerilen çözüm, mimarisinin temeli olmaya devam eden Tiles tarafından render edildi, bu nedenle bugün bile Fantasy I, geometri GPU'nun kendisinde hesaplandıktan sonra, geleneksel bir GPU'ya kıyasla ek aşamalar eklenir. Bir Döşeme Oluşturucu, içindeki geometrinin konumunu sıralar. RAM Her bir döşeme için ayrı görüntüleme listeleri oluşturmak için rasterleştirmeden hemen önce sahnedeki konumuna göre oluşturma işlemi sırasında birer birer çözecektir.
Avantajlar
Her bloğun veya Döşemenin küçük boyutu nedeniyle, bunun için dahili bellek kullandıklarından, VRAM'a erişmeye gerek kalmadan çözülmesine izin verir. Bu aynı zamanda, sahnenin aydınlatmasını hesaplamak için genellikle birden fazla görüntü arabelleği kullanan tembel oluşturma için de ideal hale getirir. Diğer bir avantajı ise, Işın İzleme için uzamsal veri yapısını oluşturmak için sahnedeki öğelerin konumunu bilmek esas olduğundan, bu tür mimaride ışın izlemeyi uygulamak daha kolaydır.
Dezavantajlar
Ancak bunun iki dezavantajı vardır. Birincisi, aynı performansı elde etmek için geleneksel bir GPU'dan daha karmaşık bir donanım gerektirmesi ve bu nedenle, aynı boyuttaki bir çip için her zaman daha düşük performans elde etmemiz, ikincisi ise GDDR veya HBM, bir Oyun Bilgisayarındaki avantajını ortadan kaldırır. Bu tür mimarinin, tüketim nedeniyle bellek bant genişliğinin sınırlı olduğu cep cihazlarında standart hale gelmesinin nedeni budur.
PowerVR B-Serisi, Fantasy I'in grafik mimarisi
Innosilicon'un Fantasy I grafik kartlarının mimarisini ve bu arada Apple'ın cihazları için işlemcilerinin içinde ne olduğunu anlamak için, Imagination'ın mevcut mimarisine bir tur atmalıyız ve yakın zamanda C Serisi'nin sunulduğunu bilmemize rağmen, ayrıca Photon olarak bilinen şu anda en gelişmiş cihazlar mimari olarak Imagination'ın B-Serisini kullanıyor.
B-Serisinin özü
Bu çekirdeklerin her birinin organizasyonu aşağıdaki gibidir:
- Dört USC bloğu, Birleşik Gölgelendirici Kümesi, burada her biri FP128'de çekirdek başına toplam 32 olmak üzere 512'e kadar ALU'ya sahiptir. Tek bir saat döngüsünde bir toplama ve çarpma talimatı yürütme yeteneği göz önüne alındığında, saat döngüsü başına 1024 işlem yapma yeteneğine sahiptir.
- Her biri 8 doku üretebilen 4 doku birimi, toplam 32 adet.
- 16 ROPS.
- 1 mozaikleme ünitesi.
- 1 tarama birimi.
Çekirdeklerin her biri, diğerlerinden bağımsız olarak ekrandaki bir döşeme veya bloktan münhasıran sorumludur. Bu nedenle, her birinin kendi raster ve mozaikleme birimleri vardır. İçerisindeki görüntü arabelleğini çözmek ve sistem RAM'i üzerindeki etkisini azaltmak için küçük bir dahili bellek taşımanın yanı sıra. Ancak bu bellek sadece ROPS için kullanılmaktadır ve GPU'nun faydalarına rağmen günümüzde kullanılan devasa doku haritaları nedeniyle doku verilerini elde etmek için VRAM'a erişmek gerekmektedir.
Fantasy I, ilk chiplet GPU'su
Fantasy I'de kullanılan Imagination B-Serisinin büyük yeniliği, yongalardan, yani tek bir işlemci olarak birlikte çalışan farklı yongalardan oluşan ilk GPU olmasıdır. Bunu yapmak için ekran listesi GPU'yu oluşturan dört chipletten ilkine gönderilirken diğer üçü de ikincildir. AMD'nin RDNA 3 ile patentlerde önerdiği çözüme çok benzer bir çözümdür ve gelecekte bu tür tüm GPU'larda kesinlikle yaygın olacaktır.
Bununla birlikte, bu çözüm belirli bir noktada farklılık gösterir; ön işlemeyi gerçekleştirmek için döşemelerle işlemenin kullanılması ve rasterleştirmeden önce değil, 3D boru hattının başlangıcından itibaren birkaç ekran listesine sahip olabilmek. Konsept, sahneyi herhangi bir gölgelendirici veya doku olmadan ve grafiklerden değil bilgi işlem hattından oluşturmaktan başka bir şey değildir. Bu, yalnızca ön işleme sırasında çok sayıda çekirdekten yararlanmanıza izin verecek bir komut listesi değil, birden çok komut listesi düzenlemenize olanak tanır. Bu işlem, ilk GPU'nun komut işlemcisi ekran listesini okuduktan sonra otomatik olarak gerçekleştirilir.
Bu, aynı sahne için farklı çekirdekler tarafından düzenlenebilen birkaç ekran listesine sahip olmamızı sağlar. Bu şekilde 2 chiplet konfigürasyonu ile her birinin ekranın yarısından sorumlu olması, 4 tanesinin ise dörtte bir oranında dağıtılması sağlanır.
Innosilicon grafik kartınıza ne getirdi?
Ancak, tüm işler Imagination insanları tarafından yapılmadı, ancak grafik kartının geri kalanını tasarlayan, PCB tasarımını ekleyen ve geri kalan malzemeleri seçen Innosilicon oldu. En çok öne çıkan şey, kullanılacak modele bağlı olarak GDDR6 veya GDDR6X belleklerin kullanımı, DisplayPort 1.5 ve HDMI 2.1 desteği, ancak özellikle, dört yongacığı dahili olarak iletmek üzere tasarlanmış Innolink teknolojisinin kullanılmasıdır. GPU'nun bir parçasını oluşturur.
Spesifik olarak, iki farklı varyantımız var, A Tipi aramalar FP5'de 32 TFLOPS güç , 128 Gbps'de 6-bit GDDR19X VRAM ile 304 GB/sn bant genişliğine sahip bir bellek arayüzüne sahiptir. B Tipi ise iki tam GPU'ya sahiptir ve bu nedenle toplamda 8 yongadan oluşur ve sayıları iki katına çıkar.
Innosilicon Fantasy PC'niz için değilim
Gerçek şu ki, Innosilicon'un Fantasy I grafik kartlarını Oyun PC'nizde kullanmak için satın alamazsınız ve Imagination mimarilerini cep cihazları için tasarladığı için ilgilenmezsiniz. Windows baskın işletim sistemi değil ve DirectX de değil, çünkü bir dizi eksiklik buluyoruz. Donanımınıza, istemcinizin kullanmayacağı işlevsellik eklemenin bir anlamı yoktur ve bu GPU'ların en büyük istemcisi, gizli de olsa Apple ve özellikle Metal API'sidir.
İronik olarak, PowerVR, kullanılan API olan Metal'e çok bağlıdır. iOS, macOS ve Apple'ın geri kalan işletim sistemleri, sonunda Tim Cook'un çalışanları, işlemcilerine entegre GPU'yu geliştirmeye devam edebilmeleri için Imagination ile bir anlaşma imzaladılar. Dolayısıyla mevcut Apple A15, M1 ve Pro ve Max türevlerinde, içinde bir PowerVR var. Bunun karşılığı, Cupertino'dan gelenlerin, bir sistemdeki tüm donanımı yaratabilecekleri ve tüm dünyaya karşı kaynaklar için rekabet edebilecekleri kadar güçlü oldukları genel fikrini yaratmış olmalarıdır. Gerçek çok daha farklı.
4 chipletten oluşan bir GPU'nun PC için giriş aralığı zaten ulaştığında 6 TFLOPS'a ulaşması bizi şaşırtabilir, ancak bunun mobil işlemciler için tasarlanmış, ancak bulut bilişime ulaşma hedefi olan bir tasarım olduğunu unutmamalıyız. ve bir Oyun PC'sinde kullanılmamalıdır.
Veri merkezleri ve bulut bilişim için tasarlandı
Sunucularda birden fazla işlemci kullanmanın normal olduğunu ve akıllı telefon işlemcilerine dayalı sunucularımızın giderek arttığını unutmayalım. Birkaç istemci için bir grafik kartını bulutta sanallaştırma eğilimini de unutamayız, doğası gereği Fantasy I sanallaştırma gerektirmez, onu oluşturan yongaların her biri küçük bir GPU olarak çalışabilir.
Dolayısıyla, cep telefonlarından türeyen ve veri merkezlerine kadar ölçeklenen, ancak mahalle olan PC'den geçmeden bir mimarimiz var. Bu, bugün PC oyunları için gerekli olan bir dizi özellikten yoksun olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, Fantasy I'in görünümü bir Gaming GPU'yu andırıyor olsa da veya bu renklerle ciddi görünmese de, birinci nesil olmasına rağmen gerçekten bulut bilişim içindir. Grafik kartının kullanıcının değil sunucunun elinde olduğu bir gelecekle mi karşı karşıyayız?
Her halükarda Çin'in ABD'nin rakip süper gücü olarak teknolojik açıdan tamamen bağımsız olması gerekiyor ve bu da Amerikan şirketleri olduğunu hatırladığımız NVIDIA, Intel ve AMD'nin klasik çözümlerinin dışında kendi çözümlerini yaratmak anlamına geliyor.
