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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

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。

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。Z72esmc

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。Z72esmc

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%。Z72esmc

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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。Z72esmc

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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。Z72esmc

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。Z72esmc

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。Z72esmc

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。Z72esmc

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。Z72esmc

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。Z72esmc

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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。Z72esmc

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)。Z72esmc

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。Z72esmc

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。Z72esmc

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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。Z72esmc

PowerVR Series9XEP GPU的设计超越了上一代的Series9XE GPU:Z72esmc

  • 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:Z72esmc

  • 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

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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。Z72esmc

PowerVR Series9XTP GPU的改进包括:Z72esmc

  • 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

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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。Z72esmc

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。Z72esmc

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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Z72esmc

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。Z72esmc

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。Z72esmc

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