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Imagination先进光线追踪GPU 可为移动应用实现桌面级视觉效果

—— Imagination先进光线追踪GPU 可为行动应用实现桌机视觉效果
作者:时间:2021-11-07来源:收藏

Imagination Technologies 出旗舰款图形处理器()知识产权(IP)产品IMG CXT,同时其PowerVR Photon光线追踪架构亦随该IP首次亮相。 透过增加Photon硬件光线追踪功能,IMG CXT实现了 IP的再次重大跃进,为游戏和其他图形处理应用场景提供优质性能。 Photon 为业界最先进的光追踪架构,可为行动和嵌入式应用带来桌面计算机质量的视觉效果,并已在多个市场中进行授权。
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本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202111/429448.htm

IMG CXT在光栅化图形处理性能上迈进重要的一步。

光线追踪为一项改变游戏规则之技术,可使图形真实感达到跃升式变化,透过模拟真实世界中光线的表现,可创造与现实生活几乎无异的三维(3D)场景。 由于其运算复杂性,光线追踪不久前仅应用于桌面计算机和游戏机,但凭借IMG CXT革命性的Photon架构,行动开发业者与游戏玩家现在也能拥有令人难以置信的渲染技术和全面的硬件加速功能,Photon为最令人兴奋的应用提供了光线追踪功能,包括行动装置、游戏、扩增实境(AR)、桌机、数据中心、云端和下一代汽车等应用。
Photon架构代表了十年来推动光线追踪在低功耗装置应用的进展,并且在视觉效果可能性方面,为智能型手机、平板计算机、笔记本电脑和汽车解决方案带来了飞跃式进展。光线追踪可在不同的性能和效率等级下执行, Imagination 并建立了光线追踪等级系统(RTLS),藉以确定从0级(Level 0)到5级(Level 5 )共6个等级的光线追踪功能的要求。 IMG CXT采用的Photon架构处于RTLS的4级(Level 4), 这使其成为目前最先进的光线追踪技术,并提升了光追踪的性能和效率,为手游玩家和开发业者提供桌机级质量体验。
IMG CXT-48-1536 RT3 核心具有三个光线加速集群(RAC),可提供总体高达1.3GRay/s的性能,如此可在行动装置的功耗预算下,以高帧率提供逼真的光线追踪阴影、反射、全局照明和环境光遮蔽效果。
IMG CXT在光栅化图形处理性能上也迈进重要的一步,与Imagination的上一代 IP相比,其运算、纹理和几何性能均提升了50%。低功耗超标量(superscalar)架构可在低频率频率下提供高性能,实现卓越的帧率功耗比(FPS/W)效率,同时 Imagination影像压缩(IMGIC)技术亦可大幅降低带宽需求。
将Photon架构应用于个人计算机(PC)和数据中心
得益于Imagination的多核技术,Photon架构可扩展应用于云端、数据中心和PC市场,实现高达 9 TFLOPS(每秒万亿次浮点运算)的FP32光栅化性能和超过7.8GRay/s的光线追踪性能,同时提供比目前 RTLS 2 级或3级光线追踪解决方案高2.5倍的功耗效率。
IMG CXT也非常适合超高质量汽车人机接口(HMI)平台,实现环绕视图中逼真的车辆图像,卫星导航中密集城市区域的展示,以及具备混合实境功能的抬头显示器(HUD )、数字车速表和其他讯息显示器,同时可在乘客等待车辆充电时提供优质的车内游戏和娱乐体验。
Jon Peddie Research 总裁暨创始人 Jon Peddie 博士表示:「Imagination Technologies在10年前开创了硬件加速光线追踪技术之先河,现在则透过其全新的PowerVR Photon架构将光线追踪扩展至行动市场。作为Imagination的首款RTLS 4级IP,CXT为开发人员提供了专用于加速光线追踪的硬件组件,相较于其他解决方案,其具备更高的功耗和面积效率。消费者已开始赞赏光线追踪所提供的真实感,不久的将来,他们会希望能在自己的所有装置中使用它。」
Imagination CEO Simon Beresford-Wylie表示:「作为智慧手机变革的关键推动力量,Imagination将先进的3D图形处理功能导入行动装置上具有卓越的成绩,我们在高效光线追踪方面所实现的创新是一次重要的里程碑,其为行动图形处理业界创造了一种全新的能力,我们很高兴能与伙伴合作,实现将逼真的图形内容带入用户掌上行动装置的愿景。」
深入了解Photon架构
PowerVR Photon架构的主要特点为RAC,其为一种新型低功耗专用硬件GPU组件,相较于效率较低的 RTLS 2级架构,可加速和卸除更多来自着色器核心的光线追踪运算。
RAC包含了光线储存(Ray Store)、光线任务调度器(Ray Task Scheduler)和相干性聚集器(Coherency Gatherer),并与两个128宽的统一着色器集群( USC)紧密耦合,USC拥有高速专用数据通路,可实现最高效且功耗最低的光追踪部署。Ray Store可在处理过程中将光线数据结构保存在芯片上,并提供对 RAC 中所有单元的高带宽读写存取,避免因将光线数据储存或读取至动态随机存取内存(DRAM)而降低速度或增加功耗,Ray Task Scheduler可卸除着色器集群的任务,并透过专用硬件部署和追踪光线工作负载,同时保持高光线吞吐量和低功耗。独特的Coherency Gatherer单元可分析所有传播中的光线,并将整个场景中的光线绑定成多个相干组,进一步以更高效率处理。
相关功能的结合,可为开发人员提供比现有解决方案更强大、更具一致性的光线追踪性能,以协助其于渲染汽车、角色和地形等复杂表面时提供更优质的效果,并创建出比以往更细致的环境。



关键词: CPU GPU IPU Imagination

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