繼2019年12月發布其“有史以來性能最強大的GPU IP”—IMG A系列之后不到一年，Imagination公司日前再度宣布推出全新GPU IP—IMG B系列。按照Imagination技術產品管理高級總監Kristof Beets的說法，B系列建立在大量投資及A系列技術優勢的基礎上，增加的多核技術不但提供了最高的性能密度（performance per mm2），還以驚人的33種全新配置擴展了公司的GPU產品系列，可以針對給定的性能目標實現更低的功耗和最高35%的帶寬降低。

首款多核架構GPU

官方資料顯示，B系列提供了高達6TFLOPS（每秒萬億次浮點運算）的計算能力，與前幾代產品相比，功耗降低多達30%，面積縮減了25%，且填充率比競品IP內核高2.5倍。

具體而言，B系列提供了BXE、BXM、BXT、BXS四個系列，可以針對特定的市場需求提供專業的內核：

IMG BXE：專門針對用戶界面（UI）渲染和入門級游戲設計，面向高清顯示應用。該系列每個時鐘周期可以處理1-16個像素，支持從720p到8K的分辨率。與上一代內核相比，BXE實現了25%的面積縮減，填充率密度是競品的2.5倍。

IMG BXM：為中檔移動端游戲以及用于數字電視和其他市場的復雜UI解決方案提供支持，在緊湊的硅面積上實現了填充率和計算能力的平衡。

IMG BXT：作為B系列旗艦款產品，該系列GPU是一個四核部件，可以提供6TFLOPS的性能，每秒可處理192Gigapixel（十億像素），擁有24TOPS（每秒萬億次計算）的AI算力，同時可提供行業最高的性能密度，并允許對SoC和多晶粒封裝中各個內核的配置和布局進行更靈活的控制。

IMG BXS：面向未來汽車的BXS系列是符合ISO 26262標準的GPU，提供了從入門級到高級的完整產品系列，可為下一代人機界面（HMI）、UI顯示、信息娛樂系統、數字駕艙、環繞視圖提供解決方案，高計算能力的配置還可支持自動駕駛和先進駕駛輔助系統（ADAS）。

先進的多核架構和IMGIC圖像壓縮技術是B系列GPU最值得關注的兩大特性。例如BXE內核提供了主核-次核的擴展模式，這是一種面積優化的解決方案，通過單個GPU內核提供了高性能，還可同時利用HyperLane技術進行多任務處理；BXS汽車GPU內核也利用了多主核可擴展的特性，來支持性能擴展，以及跨多個內核進行安全檢查，以確保正確運行。

“B系列的設計思路與當前流行的小芯片（Chiplet）設計趨勢完全相符。”Kristof Beets說由于小芯片有獨立的資源，可以獨立運行，因此在B系列的設計中，他們采用了分散式設計，減少了中心化模塊，避免了一些復雜的邏輯，提升了靈活性。

而作為目前市場上最先進的圖像壓縮技術，IMGIC技術提供了多達四種壓縮等級：從像素完全無損模式，到可確保4:1或更佳壓縮率的帶寬極省模式，從而為業界提供了一個節省帶寬、增加靈活性的新選擇，使之能夠在優化性能或降低系統成本的同時，保持出色的用戶體驗。

此次發布的B系列都給出了4核架構設計。Kristof Beets解釋說這是與用戶溝通后的結果，能夠在性能和能效之間取得平衡，未來還會持續提升單核性能和拓展多核架構。

同時進攻桌面和云端GPU市場

根據Imagination首席營銷官David Harold提供的數據，在GPU IP市場，Imagination、Arm和高通分別占據35.5%、34.5%和30%的市場份額。因此，借助B系列來保持和提升移動GPU市場競爭力的同時，向更高性能的桌面和云端GPU市場拓展，是Imagination發布B系列的初心所在。

最新披露的消息顯示，芯動科技（Innosilicon）為即將推出的一款高性能4K/8K圖形PCI-E Gen4 GPU獨立顯卡芯片選擇了BXT內核，該獨立顯卡芯片將很快面市，將為未來5G云游戲和數據中心應用提供強大的支持。

芯動科技工程副總裁Roger Mao說BXT內核獲得選用的原因包括：令人印象深刻的可擴展性，相比現有桌面GPU高出多達70%的計算密度，以及全新的多核架構。該架構利用多個主核的擴展特性實現了多核擴展，既可以選擇集中所有內核的算力為單個應用提供最大化的性能，也可以支持每個內核去運行獨立的應用。

尤其值得一提的是，BXT還支持虛擬化。David Harold此前曾撰文稱，云游戲增長的一個重要驅動因素就來自強大的虛擬化功能，它將支持游戲服務使用同一個GPU以數據流的方式可靠且同時為多個用戶服務。如果再加上分塊延遲渲染技術和光線追蹤技術，將支持更高的游戲玩家密度和對現有GPU資源的充分利用，從而極大提升用戶的云游戲體驗。

在汽車GPU IP市場，Imagination的市場占有率高達43%，因此，從2019年底發布面向汽車應用的IMG AXT-32-1024（1TFLOP、32Gpixels和4TOPS），到今年5月與北汽產投、翠微股份簽署協議，合資成立北京核芯達科技有限公司，主攻自動駕駛應用處理器和智能座艙語音交互芯片研發，再到7月推出可實現ADAS加速和安全關鍵圖形處理功能的XS GPU系列，他們對汽車領域的關注從未減少。

3D圖形處理領域的烏托邦

光線追蹤是一種渲染技術，一直被認為是3D圖形處理領域的烏托邦。它可以精確地追蹤場景中光線的路徑，相比傳統的光柵化技術，它可以渲染出可信且具有更高真實感和保真度的反射、折射和光照效果。Kristof Beets認為光線追蹤要到Level 4才能實現最好的用戶體驗、更高算力、更低帶寬，可實現桌面級高效性能的提升。

基于這樣的認知，今年9月，Imagination開發了一套光線追蹤等級系統（Ray Tracing Levels System），旨在幫助開發人員和原始設備制造商對光線追蹤加速的先進功能進行等級鑒別，獲得更高的真實世界光線追蹤性能和更佳的效率，實現更復雜的效果和更高的分辨率，進而找到合適的技術來滿足自身需求。

光線追蹤等級系統共包含6個等級，每提升一個等級就表示可以提供更高的性能和更佳的硬件利用率，其功能和要求如下：

Level 0：傳統解決方案

Level 1：傳統GPU上的軟件

Level 2：硬件中的光線/方框和光線/三角形測試器

Level 3：硬件中的邊界體積層次結構（Bounding Volume Hierarchy， BVH）處理功能

Level 4：硬件中的BVH處理和一致性排序功能

Level 5：硬件中帶有場景層次生成器（Scene Hierarchy Generation， SHG）的一致性BVH處理功能

據透露，Imagination將在明年正式推出的C系列GPU中支持Level 4光線追蹤技術。

結語

中國是世界上最大的半導體市場，但需求量的85%依賴進口，而且半導體產品的進口替代事關經濟和國家安全。David Harold表示，基于授權費用的商業模式意味著只有在客戶取得成功時，Imagination才能成功，作為在人工智能、計算、連接和圖形處理領域擁有超過25年經驗的IP廠商，提供優質IP，幫助中國用戶實現真正的差異化和領先性能，是公司責任和機遇所在。
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