Imagination의 IMG A-Series: 모든 기기를 위한 GPU

Imagination Technologies(https://www.imgtec.com)가 10세대 PowerVR 그래픽 아키텍처인 IMG A-Series를 출시한다. 현존하는 가장 빠른 GPU IP인 IMG A-Series는 광범위한 차세대 기기의 모든 그래픽 및 컴퓨팅 요건을 충족하도록 진화한 PowerVR GPU 아키텍처이다. "모든 기기를 위한 GPU(The GPU of Everything)"를 목표로 개발된 IMG A-Series는 자동차, AIoT, 컴퓨팅에서 DTV/STB/OTT, 모바일, 서버에 이르는 다양한 시장의 요건을 충족하는 궁극의 솔루션이다.

IMG A-Series는 성능 확장성에 대한 다차원적인 접근법으로 입문자용 시장을 위한 1 PPC(클럭당 픽셀) 부품에서 고성능 기기를 위한 2 TFLOP 코어 그리고 클라우드 애플리케이션을 위한 멀티 코어 솔루션에 이르기까지 광범위한 솔루션으로 구성된다.

Imagination Technologies의 CEO 론 블랙(Ron Black) 박사는 "IMG A-Series는 15년 전 최초의 모바일 PowerVR GPU를 선보인 이후 출시된 가장 중요한 GPU이고 현존하는 최고의 GPU IP입니다. 모든 시장에서 장기간에 걸쳐 낮은 전력 예산으로 최고의 성능을 제공하는 모든 기기를 위한 GPU라고 할 수 있습니다."라고 말한다.

모든 측면에서 IMG A-Series는 동일한 클럭과 프로세스에서 크게 개선되어 성능은 2.5배, 머신 러닝 처리 속도는 8배 향상되었고 전력 소비는 기존의 PowerVR 제품에 비해 60% 더 낮다.

다른 GPU IP 솔루션과 비교할 때 IMG A-Series는 더 작은 실리콘 크기로 더 높은 성능과 더 낮은 전력 소비(동일한 클럭과 프로세스에서 경쟁 제품 대비) 그리고 더 낮은 대역폭(경쟁 제품과 동일한 캐시 크기에서)을 제공한다. 또한 이 아키텍처는 50% 이미지 압축 데이터 보장(대부분의 경우에서 손실이 없거나 예외적인 경우에서 시각적 손실 없음) 등 차별화된 강점을 제공한다.

시장 조사 기관 Jon Peddie Research의 설립자이자 대표인 존 페디(Jon Peddie)는 "모바일 SoC의 경우 시장 선도 업체가 자체 GPU 기술을 보유하고 있으며 전년 대비 5%의 비율로 시장 점유율을 높이고 있습니다. 다른 모바일 SoC 업체들이 잠재적인 시장 점유율 손실을 막으려면 Imagination의 A-Series처럼 실질적인 경쟁 우위를 제공하는 강력한 GPU가 필요합니다."라고 말한다.

IMG A-Series는 여러 시장에서 이미 허가를 받았고 첫 번째 SoC 기기는 2020년에 출시될 것으로 예상된다.

IMG A-Series 코어

• 현존 최고 성능의 모바일 GPU IP인 IMG A-Series는 4가지 고성능 구성으로 제공된다.

• 플래그십 퍼포먼스용 IMG AXT 64-2048; 2.0 TFLOPS, 64 Gpixels 및 8 TOPS (AI 성능)

• 프리미엄 모바일용 IMG AXT 48-1536; 1.5 TFLOPS, 48 Gpixels 및 6 TOPS

• 하이 퍼포먼스 모바일 및 자동차용 IMG AXT 32-1024; 1 TFLOPS, 32 Gpixels 및 4 TOPS

• 하이-미드 퍼포먼스 모바일 및 자동차용 IMG AXT 16-512; 0.5 TFLOPS, 16 Gpixels 및 2 TOPS

• 미드 레인지 모바일용 IMG AXM 8-256; 0.25 TFLOPS, 8 Gpixels 및 1 TOPS

저가 부문의 경우 IMG A-Series는 면적, 비용 및 효율성 측면에서 최고의 성능을 제공한다.

• 프리미엄 IoT, 입문용 DTV/STB, 디스플레이 및 기타 필레이트 지향 애플리케이션용 IMG AXE 2-16; 2 PPC, 16 GFLOPS 및 2 Gpixels

• 입문용 모바일 및 IoT 및 동급 최고 속도의 Vulkan 지원 GPU용 IMG AXE 1-16; 1 PPC, 16 GFLOPS 및 1 Gpixels

게이머를 위한 GPU

대부분의 모바일 GPU는 열 제약으로 인해 일관된 게임 경험을 제공하는 데 어려움이 있다. 잠시 동안 속도가 빨라졌다가 용납할 수 없는 수준으로 느려진 다음 다시 복구되지 않아 사용자가 실망하는 경우가 빈번하다. IMG A-Series는 일정한 프레임 속도에서 확장된 게임 플레이를 위해 일관된 성능을 제공하여 클럭 스로틀링, 결함, 과열 등을 방지한다.

IMG A-Series의 PowerVR 아키텍처는 타일 기반 지연 렌더링 기술을 통해 화면에 보이는 것만 그릴 수 있기 때문에 대역폭과 전력 소비 측면에서 고유한 장점이 있다. 이는 Pro-Active DVFS(Dynamic Voltage and Frequency Scaling) 및 데드라인 스케줄링(Deadline Scheduling) 알고리즘을 사용한 첨단 직접 가변 전력 신호 전송과 함께 지연 응답이 극도로 낮은 빠른 전력 제어를 지원한다. GPU의 일부가 완전히 사용되지 않거나 처리에 필요한 경우 최적의 전력 효율을 보장하기 위해 즉시 속도가 느려지거나 절전 모드로 전환된다.

IMG A-Series의 목표는 일관되고 안정적인 프레임 속도를 제공하여 최상의 게임 사용자 경험을 제공하는 것이다. 이를 위해서는 높은 GPU 전력 효율이 필요하고, 이는 시스템에 직접 GPIO 제어 경로를 제공하는 PowerVR의 스마트 플렉시블 펌웨어 기반 저지연 DVFS 알고리즘을 통해 구현된다. 이 모든 것이 시각적 손실이 없는 업계 최고의 PVRIC 압축, 완전히 재구현된 세부 알고리즘의 이방성 샘플링 및 레벨 같은 혁신적인 기능을 통해 시각적으로 완벽한 픽셀을 제공하는 데 중점을 둔다.

Chukong Technologies의 부사장 제인(Jane)은 "오늘날 게임에는 상당한 그래픽 처리 능력이 필요합니다. 전체 스마트폰 사용에서 게임이 차지하는 비중이 40% 이상이기 때문에 최고의 GPU를 갖추는 것은 핵심적인 차별화 요소가 될 수 있습니다. Imagination은 빠르고 일관된 GPU 성능과 긴 배터리 수명을 통해 모바일 그래픽으로 가능한 것의 한계를 뛰어 넘고 있습니다."라고 말한다.

IMG A-Series는 업계를 선도하는 도구 집합과 SDK의 지원을 통해 하드웨어 기반 타일 히트 맵 같은 새로운 기능을 제공하여 개발자들이 콘텐츠를 최적화하도록 돕는다.

HyperLane

IMG A-Series에는 Imagination의 HyperLane 기술이 적용되었다. 메모리에 개별적으로 분리되어 있는 각 하드웨어 제어 레인이 안정적인 GPU 멀티태스킹을 위해 여러 작업을 동시에 GPU로 전송한다. GPU는 동적 성능 제어(Dynamic Performance Control)를 통해 GPU 사용률을 극대화하면서 여러 작업에 걸쳐 성능을 분산하여 작업을 모두 실행할 수 있다. HyperLane은 동적 분할을 지원한다. 예를 들어, 그래픽의 우선 순위를 정해 해당 애플리케이션에 필요한 모든 성능을 제공하면서 남은 성능을 이용해 AI 작업을 함께 실행할 수 있다. HyperLane 기술은 권한 관리를 위해 보호된 콘텐츠를 분리할 수도 있다. 모든 IMG A-Series GPU는 최대 8개의 HyperLane을 지원한다.

HyperLane은 새로운 기능인 AI Synergy도 지원한다. 이 새로운 옵션을 통해 SoC 설계자는 IMG A-Series의 탁월한 컴퓨팅 성능을 이용해 AI 작업을 가속화할 수 있다. GPU는 AI Synergy를 통해 그래픽에 성능을 제공하면서 예비 리소스를 이용해 최적화된 Imagination 중립 네트워크 액셀러레이터와 함께 프로그래밍이 가능한 AI를 지원할 수 있다. AI Synergy는 가장 작은 실리콘 면적에서 프로그래밍이 가능한 AI를 제공하면서 통합 소프트웨어 스택을 통해 탁월한 유연성과 성능을 보장한다.

IMG A-Series 요약 정보

• 현존 최고 성능의 GPU IP

• 기존 PowerVR 기기 대비 2.5배의 성능 밀도

• 확장을 통해 모든 GPU 시장 부문에서 사용 가능

• 1 PPC ~ 2.0 TFLOPS의 싱글 코어 옵션

• 제조업체에게는 최상의 구현 비용을, 소비자에게는 최상의 기기 가격을 보장하는 높은 성능 밀도

• 멀티존 하드웨어 가상화 기술 지원을 포함하는 HyperLane 기술을 통해 안정성, 보안성 및 내구성 보장

• 장기 지원, ISO 26262 인증 지원 및 관련 문서로 구성된 자동차 옵션 패키지

• 손실이 없거나 시각적 손실이 없는 PVRIC4.1 이미지 압축으로 50% 대역폭 보장 및 설치 공간 감소

• 첨단 직접 가변 전력 제어 기술

• PowerVR 중립 네트워크 액셀러레이터와 함께 사용할 수 있는 통합 AI API

• OpenGL® ES, Vulkan™, OpenCL™을 포함한 최신 API 표준 지원