迎來重大升級！Imagination Series 3NX 神經網路加速器與9系列GPU新品發布

去年曾經參加了Imagination PowerVR Series2NX神經網路加速器的發布會，當時這個加速器在與某處理器內置NPU以及A公司神經引擎的性能參數比較時，從每分鐘圖片處理以及神經引擎每秒十億級運算的數據指標來看，PowerVR Series2NX NNA均遙遙領先。

前不久，Imagination發布PowerVR Series3NX神經網路加速器，在發布會上，國際電子商情記者了解到，去年推出的2NX已獲得國內兩家手機廠商以及一家汽車廠商的採用。而這款最新的3NX提供了面向AI的可擴展性，其性能較2NX有大幅提升。

性能彪悍的Series3NX神經網路加速器最新發布的Series3NX神經網路加速器，單個Series3NX內核的性能可從0.6到10萬億次操作/秒（TOPS），同時其多核實現可擴展到160TOPS以上。得益於包括無損權重壓縮等架構性增強，Series3NX架構的性能可在相同的晶元面積上較上一代產品提升40%，使SoC製造商可在性能效率方面提高近60%，且帶寬需求降低了35%。

作為Series3NX架構的一部分，Imagination還發布了PowerVR Series3NX-F（Flexible）半導體知識產權（IP）配置，以提供前所未有的功能性和靈活性平衡，同時還結合了行業領先的性能。採用Series3NX-F的客戶可以通過OpenCL框架來實現差異化並為其產品增加價值。

我們看到，Series3NX的內核性能從0.6TOPS到10萬億TOPS，多核可擴展到160TOPS以上，這個跨度非常大，可以全面覆蓋到低中高端的應用。imagination高管表示，像0.6TOPS的性能非常適合物聯網領域，物聯網對低功耗的需求，往往無須額外的能源供應，例如一個場景是在冬天檢測街上的流浪漢的生命狀態，幫助民政管理。據透露，目前已經有十多家客戶正在評估imagination的神經網路加速器，這些客戶主要來自於智能視頻監控、移動設備、物聯網邊緣設備等。進一步挖掘汽車電子市場也是戰略重點之一。高管談到，Series3NX將投入到汽車生態的建立當中，過去汽車電子以後裝為主的現狀，正在轉變為前裝市場。Imagination有機會將GPU和NNA放到車規的生態里，與晶元設計公司、一級供應商和車廠共同推進。通過使用Imagination的專用深度神經網路（DNN）API，開發人員可以輕鬆地針對Series3NX架構以及現有PowerVR GPU編寫人工智慧應用程序。該API可以在多種SoC配置上工作，以便在現有設備上輕鬆地完成原型設計。

第九代GPU又添三款新品

此次活動上，Imagination推出其第九代（Series9）圖形處理器（GPU）系列新品PowerVR 9XEP、 9XMP和9XTP。這三款全新的Series9 GPU代表了PowerVR有史以來最佳的GPU產品組合，它們覆蓋了從入門級到高端市場，並結合了效率的改進和新功能，從而提供了卓越的性能。

其實，imagination GPU在汽車儀錶盤市場已經佔據了50%的市場份額，取得相當不錯的成績。

PowerVR Series9圖形處理器將支持智能手機、汽車信息娛樂產品、機頂盒和電視等產品具有領先的圖形和流暢的圖形化用戶介面（GUI）。

PowerVR GPU利用了一項被稱為分塊延遲的渲染（TBDR）技術，該技術保證了幾乎所有的圖形處理都在「晶元上」完成，並將存儲帶寬的需求降至最低。與其他GPU解決方案相比，這種解決方案提供了出色的效率。

新的GPU都採用了PVRIC4技術，它是Imagination強大的圖像壓縮技術的最新一代，可實現隨機訪問視覺無損圖像壓縮，確保了帶寬和內存佔用率至少節省50％，並使系統能夠去克服性能帶寬限制。

與上一代的GPU相比，新的GPU系列還提供了更強的性能/功耗/面積和時序優化，以及包括可降低合成的工作負載帶寬和成本的全新alpha緩衝/單元模塊提示等在內的新功能。

PowerVR Series9XEP GPU的設計超越了上一代的Series9XE GPU：

• 通過微架構調優改善了遊戲和基準測試的性能

• 通過PVRIC4縮減了帶寬並增加了緩存大小

• 加強了填充密度的領先地位

• 優化了時序以使核心時鐘速度比上一代產品更高

PowerVR Series9XMP GPU的特性：

• 改善了遊戲/計算密度，使得遊戲性能獲得最多達45%的提升

• 改善了遊戲特性集，包括各向異性過濾（高達2倍速度）和陰影採樣器（高達4倍速度）

• 增加了算術邏輯單元（ALU）密度。新一代GPU將每個集群的ALU擴展了2倍，位寬從16位擴展到32位，以提高性能

• 計算能力的提升包括數據路徑（緩存）、原子性操作（atomic operation）、數據處理機（datamaster）設置速率，以及與其他工作負載計算的完全重疊

• 通過PVRIC4降低帶寬和增加緩存大小

• 微架構調整和時序優化

上面這張圖，左邊是三星Galaxy S9+和華為MATE 10 Pro的圖像處理效果，右邊是採用PowerVR Series9XMP GPU對圖像的過濾效果，可能清楚地看到右邊圓圈內呈現的圖像比左邊的豐富很多。

PowerVR Series9XTP GPU的改進包括：

• 通過增加高達50%的fps/mm2密度，提升了遊戲/基準計算密度

• 貫穿整個設計的全面PPA優化，包括低級架構性的調優

• 更多的ALU寬度選項，為了顯著增加FLOP密度，現在每個集群寬度多達40級

• 通過PVRIC4降低帶寬和增加緩存大小

• YUV加速到平面YUV 的2和3倍

新的GPU可以與PowerVR Series3NX神經網路加速器(NNA)配對使用，利用GPU來管理經典的視覺和預處理演算法，並使用Series3NX來處理高度優化的定點神經網路處理。

從GPU獨立使用到與NNA配合使用，這為智能手機的圖像處理提供更多選擇。現在，智能手機使用攝像頭的數量越來越多，對圖像處理器能力的要求更高，imagination高管表示，我們能夠提供給客戶在性能、計算能力等方面做出更好的平衡。對於我們的客戶來說，追求SoC差異化的競爭優勢，我們的方案支持選擇更多的計算性能，或者神經網路的性能，亦或是傳統的視覺處理。從低端的處理像素的計算能力，到高端的人工智慧的能力，imagination都能夠針對性地覆蓋。

從左至右依次是：Kristof Beets, Imagination Technologies PowerVR產品管理和技術營銷高級總監；Neal Forse，Imagination Technologies視覺和人工智慧產品管理高級總監；David McBrien，Imagination Technologies銷售和市場營銷執行副總裁；劉國軍（James Liu）, Imagination Technologies副總裁兼中國區總經理；Graham Deacon，Imagination Technologies PowerVR圖形處理商務運營副總裁

智能駕駛的感測器融合也是NNA架構所支持的。imagination高管解析，我們的架構里每一個感測器給它對應一個NNA引擎，感測器融合實際上是在數據上加一層AI，我們提供的方案是模塊化，每個感測器的輸出變成數據的輸入，再進行AI處理。他強調，任何感測器數據的處理，通過GPU和神經網路加速器都可以做更好的平衡。並且以前採用集中處理數據的方式，現在更多的由嵌入式方式，每個感測器先有嵌入式的處理再收集上來，做分散式計算處理效率更高。

如今的imagination擁有穩健的財務狀況，這也保障了其技術上的不斷投資。在這個時間節點，產業界感受到了一股涼意，imagination高管在分析智能手機市場時表示，儘管這個市場出現了增長放緩或下滑的情況，例如最近蘋果也在砍單，但手機出貨量下降幾千萬部並沒有太大影響。我們相信總體市場是強勁的，而imagination會開發更多元化的目標市場，多點開花，當然尤其重視中國市場的深耕。

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