Imagination อดีตผู้พัฒนา GPU ให้กับ Apple เปิดตัวชิปกราฟฟิคใหม่ภายใต้ชื่อ IMG A-series เพื่อชนกับคู่แข่งอย่าง Qualcomm Adreno, ARM Mali, Huawei Kirin และ Apple
ปัจจุบันเราเห็นเพียง MediaTek, Unisoc, Allwinner, Rockchip เท่านั้นที่ยังคงใช้ชิปกราฟฟิคจาก Imagination PowerVR อยู่ (แต่อาจจะไม่เสมอไป เนื่องจากในชิปรุ่นล่าสุดอย่าง MediaTek Dimensity 1000 5G SoC กลับหันไปใช้ชิปกราฟฟิค ARM Mali รุ่นล่าสุดแทน)
Imagination เองไม่มีตัวเลือกมากนักในตอนนี้ นอกจากจะเข็นชิปประมวลผลประสิทธิภาพสูงที่นอกจากจะขายในวงการมือถือได้แล้ว อาจจะรวมไปถึงคอมพิวเตอร์พกพาที่ใช้ชิปประมวลผล ARM เช่น Chromebook ด้วย โดยชิปประมวลผลกราฟฟิคนั้นหลักๆ แล้วต้องทำให้ได้สามอย่าง คือประสิทธิภาพ พลังงานที่ใช้ และความเร็วที่ทำได้ เพราะในปัจจุบันนอกจากเราจะใช้ชิปกราฟฟิคประมวลผลเกมส์และภาพขึ้นหน้าจอแล้ว เรายังใช้ชิปเหล่านี้ในการประมวลผล Machine Learning และ AI อีกด้วย
ทาง Imagination ระบุว่าด้วยความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ A-Series ที่เท่ากันกับรุ่น PowerVR นั้นมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าเดิม 2.5 เท่า และประมวลผลงานปัญญาประดิษฐ์ได้เร็วขึ้น 8 เท่า ขณะที่ใช้พลังงานน้อยลง 60%
สำหรับรุ่นบนสุดในตอนนี้คือ IMG AXT 64-2048 จะมีพลังประมวลผล 2.0 TFLOPS 64 Gpixels และ 8 TOPS สำหรับงานประมวลผล AI ถือว่าแรงไม่น้อยสำหรับการใช้งานใน Chromebook หรือ Integrated GPU สำหรับเซิฟเวอร์
สำหรับรุ่นที่ลดหลั่นลงมาก็ได้แก่
- IMG AXT 48-1536 (1.5 TFLOPS, 48 Gpixels, 6 TOPS)
- IMG AXT 32-1024 (1.0 TFLOPS, 32 Gpixels, 4 TOPS)
- IMG AXM 8-256 (256 GFLOPS, 8 Gpixels)
- IMG AXE 2-16 (16 GFLOPS, 2 Gpixels)
- IMG AXE 1-16 (16 GFLOPS, 1 Gpixels)
แม้ว่ารุ่นล่างสุดอย่าง IMG AXE 1-16 จะมีสเปคที่ทิ้งห่างจากรุ่นบนสุดมาก แต่ทาง Imagination ก็บอกว่าเป็นชิปประมวลผลกราฟฟิคที่แรงที่สุดที่รองรับ Vulkan ได้ในกลุ่มราคาประหยัด
IMG A-Series รองรับเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น Pro-Active DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling) และ Deadline Scheduling ทำให้เมื่อไม่ได้ใช้งานจะสั่งให้คอร์ประมวลผลกราฟฟิคปิดตัวเอง หรือลดความเร็วเพื่อประหยัดพลังงาน
การออกแบบชิปภายในมีการเปลี่ยนแปลงจากซีรีส์ PowerVR มากพอสมควร โดยตัวประมวลผลหันมาใช้กระบวนการคำนวนแบบ FMA (Fused multiply and Add) โดยจะทำการคูณก่อนบวกเสมอในสเตปการประมวลผล ในซีรีส์ PowerVR นั้นมี FMA ทั้งหมด 32 เซ็ตใน Logical Component (เรียกว่า ALU – Arithmetic Logic Unit) ขณะที่ A-series นั้นทำการเพิ่ม ALU ขึ้นเป็น 128 ชุด
นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีใหม่ที่ Imagination ทำขึ้นเองอย่าง HyperLane อีกด้วย ทำให้ฮาร์ดแวร์สามารถแบ่งหน่วยความจำเป็นของตัวเองได้ ทำให้งานสามารถส่งเข้าไปที่ GPU แล้วแบ่งเป็นส่วนๆ เพื่อทำ Mutlitasking ได้สบายๆ โดยจะแบ่งตามความสามารถของคอร์ซีพียู หรือแบ่งแบบ Dynamic ตามจำนวนงานก็ได้เช่นกัน เช่นงานประเภทแสดงผลขึ้นหน้าจอภายในรถยนต์จะได้พลังประมวลผลน้อยสุด ขณะที่ระบบปัญญาประดิษฐ์ที่ทำหน้าที่ขับรถจะได้พลังประมวลผลเกือบทั้งหมดไปแทน
Imagination ได้ใช้ Microprocessor ที่ไม่ระบุสถาปัตยกรรมทำหน้าที่แบ่งงานทั้งหมดให้กับ GPU โดยในอดีตรุ่นเก่าๆ ทาง Imagination เลือกใช้ MIPS ในการทำงานนี้ แต่ในชิปนี้ต้องการประสิทธิภาพที่ดีกว่าเดิมแบบก้าวกระโดด ทำให้ไม่น่าจะใช้ MIPS และเนื่องจากในช่วง 12 เดือนที่ผ่านมา Imagination มีความสัมพันธ์กับบริษัทที่ทำ RISC-V หลายรายด้วยกัน ทำให้คาดว่าอาจจะใช้ชิป Microprocessor ที่เป็น RISC-V หรือลูกผสม MIPS – RISCV ก็เ)็นได้
อีกเรื่องหนึ่งก็คือการส่งข้อมูล ยิ่งส่งข้อมูลน้อยครั้ง ก็ทำให้ประหยัดไฟได้มากขึ้นเท่านั้น ทำให้ GPU ส่วนใหญ่เลือกใช้การบีบอัดเพื่อส่งข้อมูล ทำให้เกิดข้อมูลน้อยกว่าที่ควรจะเป็น ยิ่งข้อมูลมีขนาดใหญ่ การบีบอัดก่อนแล้วค่อยส่งจะช่วยประหยัดพลังงานมากกว่าส่งไปแบบไม่บีบอัด งานนี้ Imagination เลือกใช้ PVRIC 4.1 เพื่อการบีบอัดข้อมูลภาพ โดยการันตีว่าข้อมูลมีขนาดเล็กลงอย่างน้อย 50% ไม่ว่าจะเป็นข้อมูลชนิดใดก็ตาม ทำให้การกินไฟลดลงอย่างมาก
Imagination บอกว่าเราจะได้เห็นชิปประมวลผล SoC ที่เลือกใช้ชิปกราฟฟิค A-Series นี้ในอนาคตอันใกล้นี้ ปัจจุบันมีผู้ผลิตชิปหลายรายซื้อไลเซนส์ไปใช้งานแล้ว คาดว่าจะได้เห็นกันตั้งแต่ต้นปี 2020 เป็นต้นไป และในปีหน้าก็จะมีซีรีส์ใหม่ที่ดีกว่านี้ในชื่อ B-Series ตามมาอีก โดยจะมีประสิทธิภาพดีขึ้นกว่าเดิมราวๆ 30% ด้วยกัน และจะรองรับการประมวลผลกราฟฟิคแบบโลกอนาคตที่ปัจจุบันมีอยู่แต่ในการ์ดจอพีซีอย่าง Ray Tracing ด้วย
Imagination จะสามารถกลับเข้าสู่วงการชิปประมวลผลกราฟฟิค และหาพันธมิตรได้อีกครั้งได้หรือไม่ หรือ Qualcomm, ARM, Kirin จะครองตลาดต่อไปแม้ Imagination จะผลักดันกราฟฟิคที่ดีกว่าเดิมออกมาได้เนื่องจากเป็น SoC สำเร็จรูปที่ไม่ต้องปรับแต่งอะไรมากกันแน่ เราน่าจะได้เห็นภาพที่ชัดเจนขึ้นในช่วงต้นปีหน้าเป็นต้นไปครับ
ที่มา – Android Authority
