r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a

ARM Bifrost: nowa generacja GPU Mali da smartfonom grafikę jak na laptopach #Computex

Strona główna AktualnościSPRZĘT

Jeśli przedstawione przez ARM dane o nowej architekturze mobilnych układów graficznych Bifrost się potwierdzą, to mocniejsze smartfony i tablety wreszcie osiągną wydajność porównywalną z GPU stosowanymi w pecetach. I to wcale nie ze zintegrowaną grafiką Intela, ale z układami na poziomie laptopowej Nvidii 940M. Pierwszy wykonany w tej architekturze układ Mali-G71 ma być o 50% wydajniejszy od poprzednika, Mali T-880 i pozwoli na sprawne przetwarzanie wirtualnej rzeczywistości.

Choć do tej pory nie była to wyjątkowo wydajna rodzina GPU, to jednak oferowane za darmo producentom-licencjobiorcom ARM schematy tych układów graficznych cieszą się ogromną popularnością. Tylko w zeszłym roku na rynek trafiło 750 mln urządzeń, które grafikę generowały poprzez GPU Mali. W następnym może być ich jeszcze więcej, gdyż trzecia generacja Mali będzie godnym rywalem dla układów Adreno Qualcomma, GPU mobilnej Tegry czy stosowanych w iPhone'ach PowerVR-ach.

W nowej mikroarchitekturze Bifrost wprowadzono nową jednostkę arytmetyczną i znacząco przeprojektowano potok wykonawczy, tak by skończyć z nieefektywnym wykorzystaniem rejestrów. W poprzednich mikroarchitekturach (Midgard i Utgard) przed każdą operacją wywoływano planistę, a rejestr był wykorzystywany do zapisu i odczytu danych. Nie ma to zbytnio sensu, bo bardzo często dane uzyskiwane po wykonaniu jednej instrukcji są wykorzystywane na wejściu kolejnej instrukcji. Bifrost grupuje więc instrukcje w stosy, unikając zbędnych wywołań planisty. Przypomina to trochę to, co AMD zrobiło w architekturze Graphics Core Next.

r   e   k   l   a   m   a

Warto też wspomnieć o porzuceniu wektoryzacji SIMD. Teraz zamiast przetwarzania w jednym potoku wykonawczym na raz jednego rozkazu wektorowego przetwarzane będą jednocześnie cztery. Dzięki temu znacznie zmniejszy się obciążenie bufora instrukcji i zwiększy skalowalność dla dużych programów.

Znacznie zmiany zaszły też w obsłudze geometrii. Wciąż mamy do czynienia z hierarchicznym kafelkowaniem, ale zastosowano wiele sztuczek by zmniejszyć zużycie pamięci. A to przecież kluczowa sprawa, gdy przyjdzie przetwarzać rozdzielczości 4K i obiekty o dużej złożoności. Samo zarządzanie pamięcią usprawniono tak, że nie ma tu już żadnych minimalnych alokacji, GPU bierze tyle pamięci, ile potrzebuje, bez narzutu. Bitfrost doczekał się też akceleratora do eliminacji niewidocznych na ekranie trójkątów, łącznie te wszystkie zmiany mają pozwolić na zmniejszenie zużycia pamięci na kafelkowanie nawet o 95%.

Podobnie jak i inne projekty Mali, tak i tutaj możemy spodziewać się dużej skalowalności, pod względem liczby rdzeni i wydajności – na przedstawionych przez ARM slajdach widzimy układy mające od czterech do aż 32 rdzeni – te ostatnie najwyraźniej przeznaczone mają być do wirtualnej rzeczywistości.

Pełna, 32-rdzeniowa wersja Mali-G71 ma być, jak wspomnieliśmy, o 50% wydajniejsza od Mali-T880, zapewniając przy tym o 20% wyższą sprawność energetyczną. Poradzi sobie z obsłużeniem rozdzielczości 4K przy częstotliwości odświeżania 120 Hz, a więc sporo więcej, niż wymagane dla VR 90 Hz. Opóźnienie w przesyłaniu obrazu na wyświetlacz nie przekroczy 4 milisekund.

Warto też wspomnieć, że nowe Mali wspiera heterogeniczną architekturę obliczeniową (HSA) – przynajmniej do tego stopnia, by zapewnić pełne współdzielenie pamięci między CPU i GPU. Nie ma tu jednak wsparcia dla tego pośredniczącego języka HSAIL (nazywanego „assemblerem HSA”), wciąż trzymamy się klasycznego OpenCL do obliczeń na GPU.

Oczywiście nowa architektura jest w pełni zgodna z Vulkan API. Konsorcjum ARM podkreśla, że rozwój Vulkana jest kluczowy dla postępu branży mobilnej, a efektywniejsze wykorzystanie zasobów sprzętowych pozwoli w osiągnięciu na nich tego, co do tej pory (ze względu na dostępną energię i ograniczenia termiczne) było możliwe tylko na PC.

© dobreprogramy
r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a

Komentarze

r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a
Czy wiesz, że używamy cookies (ciasteczek)? Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianach ustawień.
Korzystając ze strony i asystenta pobierania wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.