迎来重大升级！Imagination Series 3NX 神经网络加速器与9系列GPU新品发布

去年曾经参加了Imagination PowerVR Series2NX神经网络加速器的发布会，当时这个加速器在与某处理器内置NPU以及A公司神经引擎的性能参数比较时，从每分钟图片处理以及神经引擎每秒十亿级运算的数据指标来看，PowerVR Series2NX NNA均遥遥领先。

前不久，Imagination发布PowerVR Series3NX神经网络加速器，在发布会上，国际电子商情记者了解到，去年推出的2NX已获得国内两家手机厂商以及一家汽车厂商的采用。而这款最新的3NX提供了面向AI的可扩展性，其性能较2NX有大幅提升。

性能彪悍的Series3NX神经网络加速器

最新发布的Series3NX神经网络加速器，单个Series3NX内核的性能可从0.6到10万亿次操作/秒（TOPS），同时其多核实现可扩展到160TOPS以上。得益于包括无损权重压缩等架构性增强，Series3NX架构的性能可在相同的芯片面积上较上一代产品提升40%，使SoC制造商可在性能效率方面提高近60%，且带宽需求降低了35%。

作为Series3NX架构的一部分，Imagination还发布了PowerVR Series3NX-F（Flexible）半导体知识产权（IP）配置，以提供前所未有的功能性和灵活性平衡，同时还结合了行业领先的性能。采用Series3NX-F的客户可以通过OpenCL框架来实现差异化并为其产品增加价值。

我们看到，Series3NX的内核性能从0.6TOPS到10万亿TOPS，多核可扩展到160TOPS以上，这个跨度非常大，可以全面覆盖到低中高端的应用。

imagination高管表示，像0.6TOPS的性能非常适合物联网领域，物联网对低功耗的需求，往往无须额外的能源供应，例如一个场景是在冬天检测街上的流浪汉的生命状态，帮助民政管理。

据透露，目前已经有十多家客户正在评估imagination的神经网络加速器，这些客户主要来自于智能视频监控、移动设备、物联网边缘设备等。进一步挖掘汽车电子市场也是战略重点之一。

高管谈到，Series3NX将投入到汽车生态的建立当中，过去汽车电子以后装为主的现状，正在转变为前装市场。Imagination有机会将GPU和NNA放到车规的生态里，与芯片设计公司、一级供应商和车厂共同推进。

通过使用Imagination的专用深度神经网络（DNN）API，开发人员可以轻松地针对Series3NX架构以及现有PowerVR GPU编写人工智能应用程序。该API可以在多种SoC配置上工作，以便在现有设备上轻松地完成原型设计。

第九代GPU又添三款新品

此次活动上，Imagination推出其第九代（Series9）图形处理器（GPU）系列新品PowerVR 9XEP、 9XMP和9XTP。这三款全新的Series9 GPU代表了PowerVR有史以来最佳的GPU产品组合，它们覆盖了从入门级到高端市场，并结合了效率的改进和新功能，从而提供了卓越的性能。

其实，imagination GPU在汽车仪表盘市场已经占据了50%的市场份额，取得相当不错的成绩。

PowerVR Series9图形处理器将支持智能手机、汽车信息娱乐产品、机顶盒和电视等产品具有领先的图形和流畅的图形化用户接口（GUI）。

PowerVR GPU利用了一项被称为分块延迟的渲染（TBDR）技术，该技术保证了几乎所有的图形处理都在“芯片上”完成，并将存储带宽的需求降至最低。与其他GPU解决方案相比，这种解决方案提供了出色的效率。

新的GPU都采用了PVRIC4技术，它是Imagination强大的图像压缩技术的最新一代，可实现随机访问视觉无损图像压缩，确保了带宽和内存占用率至少节省50％，并使系统能够去克服性能带宽限制。

与上一代的GPU相比，新的GPU系列还提供了更强的性能/功耗/面积和时序优化，以及包括可降低合成的工作负载带宽和成本的全新alpha缓冲/单元模块提示等在内的新功能。

PowerVR Series9XEP GPU的设计超越了上一代的Series9XE GPU：

• 通过微架构调优改善了游戏和基准测试的性能
• 通过PVRIC4缩减了带宽并增加了缓存大小
• 加强了填充密度的领先地位
• 优化了时序以使核心时钟速度比上一代产品更高

PowerVR Series9XMP GPU的特性：

• 改善了游戏/计算密度，使得游戏性能获得最多达45%的提升
• 改善了游戏特性集，包括各向异性过滤（高达2倍速度）和阴影采样器（高达4倍速度）
• 增加了算术逻辑单元（ALU）密度。新一代GPU将每个集群的ALU扩展了2倍，位宽从16位扩展到32位，以提高性能
• 计算能力的提升包括数据路径（缓存）、原子性操作（atomic operation）、数据处理机（datamaster）设置速率，以及与其他工作负载计算的完全重叠
• 通过PVRIC4降低带宽和增加缓存大小
• 微架构调整和时序优化

上面这张图，左边是三星Galaxy S9+和华为MATE 10 Pro的图像处理效果，右边是采用PowerVR Series9XMP GPU对图像的过滤效果，可能清楚地看到右边圆圈内呈现的图像比左边的丰富很多。

PowerVR Series9XTP GPU的改进包括：

• 通过增加高达50%的fps/mm2密度，提升了游戏/基准计算密度
• 贯穿整个设计的全面PPA优化，包括低级架构性的调优
• 更多的ALU宽度选项，为了显著增加FLOP密度，现在每个集群宽度多达40级
• 通过PVRIC4降低带宽和增加缓存大小
• YUV加速到平面YUV 的2和3倍

新的GPU可以与PowerVR Series3NX神经网络加速器(NNA)配对使用，利用GPU来管理经典的视觉和预处理算法，并使用Series3NX来处理高度优化的定点神经网络处理。

从GPU独立使用到与NNA配合使用，这为智能手机的图像处理提供更多选择。现在，智能手机使用摄像头的数量越来越多，对图像处理器能力的要求更高，imagination高管表示，我们能够提供给客户在性能、计算能力等方面做出更好的平衡。对于我们的客户来说，追求SoC差异化的竞争优势，我们的方案支持选择更多的计算性能，或者神经网络的性能，亦或是传统的视觉处理。从低端的处理像素的计算能力，到高端的人工智能的能力，imagination都能够针对性地覆盖。

从左至右依次是：Kristof Beets, Imagination Technologies PowerVR产品管理和技术营销高级总监；Neal Forse，Imagination Technologies视觉和人工智能产品管理高级总监；David McBrien，Imagination Technologies销售和市场营销执行副总裁；刘国军（James Liu）, Imagination Technologies副总裁兼中国区总经理；Graham Deacon，Imagination Technologies PowerVR图形处理商务运营副总裁

智能驾驶的传感器融合也是NNA架构所支持的。imagination高管解析，我们的架构里每一个传感器给它对应一个NNA引擎，传感器融合实际上是在数据上加一层AI，我们提供的方案是模块化，每个传感器的输出变成数据的输入，再进行AI处理。他强调，任何传感器数据的处理，通过GPU和神经网络加速器都可以做更好的平衡。并且以前采用集中处理数据的方式，现在更多的由嵌入式方式，每个传感器先有嵌入式的处理再收集上来，做分布式计算处理效率更高。

如今的imagination拥有稳健的财务状况，这也保障了其技术上的不断投资。在这个时间节点，产业界感受到了一股凉意，imagination高管在分析智能手机市场时表示，尽管这个市场出现了增长放缓或下滑的情况，例如最近苹果也在砍单，但手机出货量下降几千万部并没有太大影响。我们相信总体市场是强劲的，而imagination会开发更多元化的目标市场，多点开花，当然尤其重视中国市场的深耕。