GPU mới của Imagination sẽ là đối thủ cạnh tranh gay gắt với Apple, Qualcomm và ARM

Imagination vừa tung ra một GPU di động mới và được định hướng sẽ là một trong những đối thủ đáng gờm trong lĩnh vực này.

GPU mới của Imagination sẽ là đối thủ cạnh tranh gay gắt với Apple, Qualcomm và ARM

Hầu hết khi nói đến GPU trên di động, nhiều người nghĩ đến ngay những GPU Adreno có trong những bộ vi xử lý Snapdragon của Qualcomm hay các GPU Mali của ARM vốn hay xuất hiện trên các con chip Samsung Exynos và Huawei Kirin. Tuy nhiên, lĩnh vực GPU di động không chỉ có mỗi 2 nhà sản xuất này, mà còn có 1 đối thủ khác: Imagination.

Những GPU PowerVR của Imagination hiện thường được sử dụng trong những vi xử lý đến từ MediaTek, Unisoc, Allwinner và Rockchip. Dù vậy, đó chỉ là liên minh những cái tên khá nhỏ bé trong thị trường vi xử lý di động. Imagination từng là nhà cung cấp công nghệ GPU độc quyền cho con chip Apple A9 của Apple. Thế nhưng, thỏa thuận này là một quả đắng với Imagination buộc họ phải tập hợp lại và tìm kiếm những đối tác mới. MediaTek là một trong những đối tác đó, nhưng mối quan hệ này không phải độc quyền. Chẳng hạn như SoC Dimensity 5G mới nhất của MediaTek lại sử dụng GPU Mali đến từ ARM.

Trong khi đội ngũ quản lý của Imagination đang tìm kiếm thị trường mới cũng như các đối tác mới thì có vẻ như các kỹ sư của họ cũng đang bắt tay vào công việc của mình, cụ thể là phát triển GPU thế hệ tiếp theo. GPU IMG A-Series mới sẽ có khả năng trở thành một đối thủ nặng ký, không chỉ trong smartphone mà còn là những thiết bị di động khác như Chromebook.

GPU mới của Imagination sẽ là đối thủ cạnh tranh gay gắt với Apple, Qualcomm và ARM

Khi nói đến GPU, chúng ta cần lưu ý ba số liệu chính: hiệu năng, sức mạnh và tính toán. Nói cách khác, chúng ta có 3 câu hỏi cần đưa ra. Các trò chơi 3D sẽ chạy nhanh như thế nào? Mức pin tiêu tốn bao nhiêu? Nó có thể được sử dụng cho những tác vụ khác, ví dụ như máy học, hay không?

Theo Imagination, dòng A-Series sẽ mang đến những cải tiến đáng kể khi so ở cùng một mức xung nhiệp và sử dụng chung quy trình sản xuất. Nó cung cấp hiệu năng cao hơn gấp 2,5 lần và khả năng học máy nhanh hơn 8 lần, trong khi lại tiêu thụ năng lượng ít hơn 60% so với những thiết bị sử dụng PowerVR ở hiện tại. Đó là những con số khá ấn tượng. Dù vậy, chúng cũng khá mơ hồ khi nó chỉ so sánh với những thiết bị trong thế giới thực chứ không phải mọi thiết kế GPU hiện có từ Imagination. Thế nhưng, cũng không thể coi thường những cải tiến này.

Công ty thiết kế GPU này cần linh hoạt hơn cho những khách hàng của mình (ví dụ như các công ty sản xuất chip). Nghĩa là, họ có thể thiết lập cùng một thiết kế GPU cơ bản nhưng lại theo các cách khác nhau, phụ thuộc vào thị trường. Ví dụ, Imagination cung cấp phiên bản cao cấp IMG AXT 64-2048 với sức mạnh 2,0 TFLOPS, 64 Gpixels và hiệu năng AI đạt 8 TOPS. Với một sức mạnh như vậy, GPU này hoàn toàn lý tưởng cho những chiếc Chromebook hay thậm chí là các GPU tích hợp (iGPU) trong hệ thống máy chủ.

Ngoài ra, Imagination cũng cung cấp những tùy chọn khác, ví dụ như IMG AXT 48-1536 cho những thiết bị di động cao cấp (1,5 TFLOPS, 48 Gpixels và 6 TOPS) hay IMG AXM 8-256 cho tầm trung. Thậm chí, họ còn có một vài biến thể dành cho dòng TV entry-level và các chiếc smartphone thấp cấp như IMG AX 2-16 (2 PPC, 16 GFLOPS và 2 Gpixels) hay IMG AX 1-16 (1 PPC, 16 GFLOPS và 1 Gpixels). Imagination tuyên bố, IMG AXE 1-16 là GPU có khả năng Vulkan nhanh nhất ở mức độ thấp cấp.

GPU mới của Imagination sẽ là đối thủ cạnh tranh gay gắt với Apple, Qualcomm và ARM

Cũng như những GPU PowerVR trước đây, dòng A-Series mới sử dụng công nghệ render trì hoãn theo lớp gạch, nghĩa là nó chỉ vẽ những gì có thể nhìn thấy trên màn hình. Để giúp mang lại hiệu năng lâu dài, dòng IMG A-Series đã kết hợp các thuật toán Pro-Active DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling) cùng Deadline Scheduling nhằm làm chậm các bộ phận của GPU hoặc đưa chúng vào chế độ ngủ để đảm bảo sự tối ưu năng lượng hiệu quả nếu chúng không được sử dụng đầy đủ hoặc không cần thiết trong quá trình xử lý.

Thiết kế

GPU mới của Imagination sẽ là đối thủ cạnh tranh gay gắt với Apple, Qualcomm và ARM

Thiết kế bên trong của A-Series khác biệt khá nhiều so với những GPU PowerVR trước đây. Trái tim của những GPU này là một đơn vị multiply-add nhanh và hiệu quả để thực hiện các phép tính Fused Multiply Add (FMA). Những đơn vị này sẽ thực hiện một phép tính nhân, sau đó là cộng, tất cả chỉ trong một bước. Các GPU PowerVR trước đây sử dụng những đơn vị FMA có độ rộng 32 trong một thành phần logic được gọi là ALU (Arithmetic Logic Unit). Các GPU thuộc dòng A-Series mới mở rộng khối tính toán ALU này lên 128 phép tính. Đồng nghĩa rằng nó có thể thực hiện 256 phép tính multiply-add dấu chấm động 32 bit trong một chu kỳ clock cycle (lý do là 256 vì nó phải nhân 2 số FP32 lên).

Với thiết kế mới này, các pipeline ALU đã được đơn giản hóa đi, trong khi lại tăng tính song song ở mức độ luồng. Thiết kế trước đó phụ thuộc nhiều vào sự song song ở mức tập lệnh, thế nên, nó đòi hỏi khối tính toán ALU cùng một trình biên dịch phức tạp hơn.

Dòng IMG A-Series mới sử dụng công nghệ HyperLane của Imagination. Với công nghệ này, các làn điều khiển phần cứng riêng lẻ sẽ được cấp phép cách ly bộ nhớ, tức là các tác vụ khác nhau có thể được đồng thời gửi đến GPU nhằm đảm bảo GPU có thể xử lý đa nhiệm một cách an toàn. GPU có thể được phân chia dựa theo năng lượng thô (ví dụ, 1/4 sức mạnh cho một nhiệm vụ, 3/4 còn lại chia cho một tác vụ khác nặng hơn) hoặc thiết lập linh hoạt mức độ hiệu năng cho mỗi tác vụ. Đối với các ứng dụng tự động, nó có thể là một đơn vị thông tin giải trí có độ ưu tiên thấp nhất khi so với bảng điều khiển số. Điều này không chỉ áp dụng cho việc xử lý đồ họa truyền thống mà còn cho những tác vụ máy học chạy trên GPU.

Để xử lý các khía cạnh đồng thời của GPU, A-Series cũng được tích hợp một bộ vi xử lý (microprocessor), dựa trên một kiến trúc chưa được xác định. Trong quá khứ, Imagination đã từng sử dụng một bộ vi xử lý MIPS cho những nhiệm vụ như vậy. Tuy nhiên, sau thương vụ với Apple, MIPS cũng bị thanh lý. Được biết, Imagination cũng đang giữ mối quan hệ mật thiết với nhiều công ty sản xuất chip RISC-V trong 12 tháng qua.  

GPU mới của Imagination sẽ là đối thủ cạnh tranh gay gắt với Apple, Qualcomm và ARM

Việc truyền dữ liệu trong GPU cũng sử dụng năng lượng. Càng ít dữ liệu được truyền, GPU càng hoạt động hiệu quả. Hầu hết các GPU đều sử dụng một số hình thức nén bội bộ bởi đối với các luồng dữ liệu lớn, nó thực sự sẽ tiết kiệm năng lượng để nén dữ liệu và gửi nó đi hơn thay vì gửi dữ liệu thô. Những GPU IMG A-Series sử dụng phương pháp nén hình ảnh lossless PVRIC4.1 nhằm giảm băng thông mọi lúc. Kỹ thuật nén mới này không thất thoát dữ liệu trong hầu hết các trường hợp. Về mặt tích cực, nó luôn đảm bảo tỉ lệ nén 50%, bất kể dữ liệu là gì.

Thời điểm tung ra thị trường

GPU mới của Imagination sẽ là đối thủ cạnh tranh gay gắt với Apple, Qualcomm và ARM

Một câu hỏi mà có lẽ ai cũng thắc mắc: Khi nào chúng ta sẽ thấy một SoC đi kèm với GPU IMG A-Series? Câu trả lời dù không cụ thể nhưng có lẽ sẽ giúp bạn yên lòng: trong thời gian gần nhất. Dòng IMG A-Series đã được cấp phép ở nhiều thị trường và những SoC đầu tiên dự kiến sẽ xuất hiện trong năm 2020. Cũng trong năm 2020, Imagination sẽ phát hành GPU kế tiếp của mình, là phiên bản kế nhiệm cho A-Series với cái tên B-Series. Chúng sẽ được cải thiện 30% so với dòng A-Series và đi kèm với khả năng ray-tracing bằng phần cứng. Thú vị chưa?

Minh Hùng theo Android Authority


Đánh giá gần đây
Đọc nhiều nhất Phản hồi nhiều nhất

1 Lịch nghỉ tết nguyên đán 2020

2 Chuyện gì đang xảy ra với nhà bán lẻ điện thoại số 2 Việt Nam?

3 Lịch nghỉ Tết ngân hàng: Hầu hết ngừng giao dịch tại quầy từ ngày 23/1/2020

4 Lịch nghỉ Tết nhà nước 2020

5 Người Hàn Quốc đấu tranh giành lại Tết Nguyên đán sau khi bãi bỏ như thế nào?

Tin Liên quan
Các tin khác
a
Xem thêm
Góc nhìn VNREVIEW