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Imagination推出先进光线追踪图形处理器

  • 吴冠仪台北

Imagination Technologies宣布推出旗舰款图形处理器(GPU)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GPU 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效能。Photon堪称业界最先进的光追踪架构,可为移动和嵌入式应用带来桌上型电脑品质的视觉效果,并已在多个市场中进行授权。

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3D场景。

由于其运算复杂性,光线追踪不久前仅应用于桌上型电脑和游戏机,但凭藉IMG CXT革命性的Photon架构,移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,包括移动设备、游戏、增实境(AR)、桌上型电脑、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,为智能手机、平板电脑、NB和汽车解决方案带来了飞跃式进展。光线追踪可在不同的效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,并提升了光追踪的效能和效率,为手游玩家和开发业者提供桌上型电脑级品质体验。

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的效能,如此可在移动设备的功耗预算下,以高帧率提供逼真的光线追踪阴影、反射、全域照明和环境光遮蔽效果。

IMG CXT在光栅化图形处理效能上也迈进重要的一步,与Imagination的上一代GPU IP相比,其运算、纹理和几何效能均提升了50%。低功耗超标量(superscalar)架构可在低时脉频率下提供高效能,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架构应用于个人电脑(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的FP32光栅化效能和超过7.8GRay/s的光线追踪效能,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也非常适合超高品质汽车人机界面(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 )、数码车速表和其他信息显示器,同时可在乘客等待车辆移动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移动市场。

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元件,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。

ImaginationCEOSimon Beresford-Wylie表示,作为智能手机变革的关键推动力量,Imagination将先进的3D图形处理功能导入移动设备上具有卓越的成绩,在高效光线追踪方面所实现的创新是一次重要的里程碑,其为移动图形处理业界创造了一种全新的能力,很高兴能与夥伴合作,实现将逼真的图形内容带入使用者掌上移动设备的愿景。

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元件,相较于效率较低的 RTLS 2级架构,可加速和卸载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拥有高速专用数据代理,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存储器(DRAM)而降低速度或增加功耗,Ray Task Scheduler可卸载着色器集群的任务,并透过专用硬件部署和追踪光线工作负载,同时保持高光线输送量和低功耗。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。

Imagination在市场上获得厂商相当高的回馈与评价,完美世界游戏(Perfect World Games)技术中心主管徐丹表示,完美世界游戏和Imagination对基于PowerVR架构的新一代GPU实现高效能和低功耗有着共同的愿景,Imagination 为光线追踪技术的业界领导者,我们希望共同探索这项技术在游戏和其他场景中的应用。

腾讯游戏(Tencent Games)引擎技术副总监魏楠表示,光线追踪技术被业界认为是下一代图形技术革命,它也是腾讯游戏不断探索的方向,很高兴看到Imagination以光线追踪技术的业界领导者的角色发表硬件级光线追踪IP,腾讯游戏将与Imagination展开密切合作并探索该技术在游戏领域的应用,同时,Imagination 在高效能低功耗图形渲染和处理上拥有深厚的技术累积,双方也将加强在此方面的技术合作,提升游戏体验。

腾讯WeTest/PerfDog技术总监曹文升表示,作为腾讯互动娱乐官方出品的业界领先服务品牌,在追求高品质、高水准的道路上,腾讯WeTest团队与Imagination有着相同的愿景,相信Imagination PowerVR 新一代GPU的高效能和低功耗特性可协助开发者实现更优的游戏效能。

同时,WeTest/PerfDog将与Imagination一起不断最佳化和完善GPU关键参数的取得,为开发业者打造更佳的游戏体验,并为更强的平台兼容性提供保障。未来,双方并可望在光线追踪技术、云端游戏等领域进行广泛的探索与交流。