2019年12月，Imagination發(fā)布了IMG A系列圖形處理器（GPU），稱為其15 年來最重要的發(fā)布，也是當(dāng)時(shí)效率最高的 GPU 架構(gòu)，發(fā)布后引起了廣泛關(guān)注和歡迎。2020年10月，Imagination IMG B系列GPU問世，革命性地采用了多核技術(shù)，支持更高性能；并提供了不同配置，可面向各類應(yīng)用市場提供最佳的GPU選擇，除了移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字電視等Imagination傳統(tǒng)的市場，Imagination將市場進(jìn)一步擴(kuò)展到桌面PC、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。
憑借先進(jìn)的多核架構(gòu)，B系列可以實(shí)現(xiàn)在降低功耗的同時(shí)獲得比市場上任何其他GPU IP更高的性能水平。它提供了高達(dá)6 TFLOPS（每秒萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算）的計(jì)算能力，與前幾代產(chǎn)品相比，功耗降低了多達(dá)30％，面積縮減了25％，且填充率比競品IP內(nèi)核高2.5倍。
提供優(yōu)質(zhì)IP
Imagination是一家獨(dú)立的、全球性的戰(zhàn)略性半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）提供商，擁有一個(gè)原創(chuàng)性的IP產(chǎn)品組合，有數(shù)千項(xiàng)基礎(chǔ)專利，在GPU、AI和無線連接領(lǐng)域內(nèi)擁有主導(dǎo)性知識(shí)。面向增長最快速的細(xì)分市場，包括汽車、智能物聯(lián)（AIoT）、計(jì)算、消費(fèi)性產(chǎn)品、云、臺(tái)式機(jī)、游戲和移動(dòng)產(chǎn)品等，客戶包括蘋果、聯(lián)發(fā)科技、瑞星微、紫光展銳、德州儀器、瑞薩和索喜（Socionext）等。
公開數(shù)據(jù)顯示，Imagination擁有Imagination IP的芯片產(chǎn)品累計(jì)出貨量超過110億，2018年公司營收達(dá)1.08億美元。Imagination占據(jù)汽車GPU IP市場約43%的份額，占據(jù)移動(dòng)GPU IP市場約36%的份額，超過了Arm Mali系列和高通Adreno系列。
Imagination歷程圖
此前，蘋果曾在2017年對(duì)外宣稱“將在未來兩年內(nèi)放棄使用Imagination的一切技術(shù)”，到2020年初重新與Imagination達(dá)成新的多年期授權(quán)協(xié)議。不難看出Imagination的GPU技術(shù)專利之多，多到繞過Imagination的專利技術(shù)開發(fā)自己的GPU，對(duì)于任何一家公司，哪怕是蘋果，都不是一件容易的事。
重返桌面GPU
值得關(guān)注的是，Imagination最初成立時(shí)叫VideoLogic，當(dāng)時(shí)以開發(fā)PC視頻插卡起家；1995年推出革命性的PowerVR 3D GPU技術(shù)，被NEC等公司的廣泛用于桌面GPU中；1999年更名為Imagination后轉(zhuǎn)型成為移動(dòng)GPU IP授權(quán)公司，逐漸淡出桌面GPU領(lǐng)域，目前Nvidia、AMD和英特爾則成為桌面GPU領(lǐng)域的主要玩家。如今，憑借其多核的IMG B 系列GPU IP，Imagination將重新回歸到桌面GPU領(lǐng)域。
B系列GPU的推出有望進(jìn)一步提升移動(dòng)、汽車GPU市場占有率，并進(jìn)一步擴(kuò)大到桌面和云GPU市場。Imagination首席營銷官David Harold表示：“Imagination將通過安全性優(yōu)先的技術(shù)來保持和擴(kuò)大汽車市場中的領(lǐng)導(dǎo)地位，繼續(xù)擴(kuò)大安卓市場中的占有率。此外，還將進(jìn)入桌面和云GPU市場?！?/p>
我國擁有世界上最大的半導(dǎo)體市場，但是需求量大部分依賴進(jìn)口，尤其是在桌面GPU領(lǐng)域，本土企業(yè)發(fā)展舉步維艱。David Harold表示：“這是IP公司與中國之間的完美機(jī)遇。Imagination切實(shí)重視服務(wù)中國市場，目前已經(jīng)在上海和北京建立了研發(fā)機(jī)構(gòu)，并且還在繼續(xù)延聘人才，在桌面、云、無人機(jī)、移動(dòng)設(shè)備和汽車等領(lǐng)域建立了廣泛的合作伙伴關(guān)系。我們基于授權(quán)費(fèi)用的商業(yè)模式意味著只有在客戶取得成功時(shí)，我們才能夠成功。Imagination將不斷提供優(yōu)質(zhì)的IP，提供真正的差異化和領(lǐng)先的性能。”
據(jù)悉，已經(jīng)有數(shù)家中國公司就IMG B系列GPU開展了合作，有的已經(jīng)在導(dǎo)入產(chǎn)品設(shè)計(jì)。其中芯動(dòng)科技已將IMG B系列GPU IP集成到能支持桌面和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的PCI-E規(guī)格的GPU獨(dú)立顯卡芯片之中。同時(shí)，雙方還在探索進(jìn)一步長期戰(zhàn)略性合作，旨在將更多功能更強(qiáng)大的GPU顯卡芯片推向市場。
四大產(chǎn)品系列
Imagination新一代的IMG B系列擁有先進(jìn)的多核心架構(gòu)，支持多達(dá)33種不同配置，可以針對(duì)給定的性能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)更低的功耗和高達(dá)35％的帶寬降低，這使其成為頂級(jí)設(shè)計(jì)的理想解決方案。憑借核心部分的可擴(kuò)展性，它成為移動(dòng)設(shè)備（從高端到入門級(jí)）、消費(fèi)類設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、微控制器、數(shù)字電視（DTV）和汽車等多個(gè)市場的終極解決方案。
IMG B系列GPU擁有四個(gè)產(chǎn)品系列：BXE、BXM、BXT、BXS，可以針對(duì)特定的市場需求提供專業(yè)的內(nèi)核。
IMG BXE：專門針對(duì)用戶界面（UI）渲染和入門級(jí)游戲設(shè)計(jì)，面向高清顯示應(yīng)用。該系列每個(gè)時(shí)鐘周期可以處理1-16個(gè)像素，支持720p-8K的分辨率。與上一代內(nèi)核相比，BXE實(shí)現(xiàn)了25%的面積縮減，且填充率密度是競品的2.5倍。
IMG BXM：為中檔移動(dòng)端游戲以及用于數(shù)字電視和其他市場的復(fù)雜UI解決方案提供支持，一系列性能高效的內(nèi)核在緊湊的硅面積上實(shí)現(xiàn)了填充率和計(jì)算能力的平衡。
IMG BXT：B系列旗艦款產(chǎn)品，能達(dá)到數(shù)據(jù)中心的性能水平，可以為從手持設(shè)備到數(shù)據(jù)中心等現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用提供難以置信的高性能。該系列GPU是一個(gè)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(jì)算）的AI算力，同時(shí)可提供行業(yè)最高的性能密度。
IMG BXS：面向未來的汽車GPU，該系列符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)，提供了從入門級(jí)到高級(jí)的完整產(chǎn)品系列，可為下一代人機(jī)界面（HMI）、UI顯示、信息娛樂系統(tǒng)、數(shù)字駕艙、環(huán)繞視圖提供解決方案，高計(jì)算能力的配置還可支持自動(dòng)駕駛和ADAS。
根據(jù)Imagination技術(shù)產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)Kristof Beets的介紹，BXS系列是目前最先進(jìn)的汽車GPU IP內(nèi)核。BXS汽車GPU內(nèi)核利用了多主核可擴(kuò)展的特性，支持性能擴(kuò)展，以及跨多個(gè)內(nèi)核進(jìn)行安全檢查。
先進(jìn)的多核架構(gòu)和IMGIC圖像壓縮技術(shù)是IMG B系列GPU兩大突出特性。
B系列GPU采用了獨(dú)特的多核架構(gòu)，并整合了創(chuàng)新性的分散管理方法，從而可以提供高效的擴(kuò)展特性，并且可與諸如小芯片（chiplet）架構(gòu)等行業(yè)趨勢相兼容。能夠提供以前的GPU IP所不能提供的一系列性能水平和配置。
BXE內(nèi)核提供了主核-次核的擴(kuò)展模式，這是一種面積優(yōu)化的解決方案，通過單個(gè)GPU內(nèi)核提供了高性能，還可同時(shí)利用HyperLane技術(shù)進(jìn)行多任務(wù)處理；BXS汽車GPU內(nèi)核也利用了多主核可擴(kuò)展的特性，來支持性能擴(kuò)展，以及跨多個(gè)內(nèi)核進(jìn)行安全檢查，以確保正確運(yùn)行。
Kristof Beets介紹，傳統(tǒng)的做法是1個(gè)處理器負(fù)責(zé)1個(gè)性能點(diǎn)，chiplet架構(gòu)由不同的組件構(gòu)成，然后在獨(dú)立的軟件上進(jìn)行設(shè)計(jì)和執(zhí)行。因此，不同的chiplet可以用不同的工藝節(jié)點(diǎn)來制造，甚至可以由不同的供應(yīng)商來提供，這樣可以減少設(shè)計(jì)時(shí)間和成本。但chiplet的問題是在裸片之間信號(hào)的傳輸可能會(huì)受限制，而Imagination的多核架構(gòu)和去中心化措施完美地解決了大量的信息集中到單一模塊上的問題。這種去中心化的多核架構(gòu)很好地符合了chiplet的趨勢。
B系列GPU還采用了市場上最先進(jìn)的圖像壓縮技術(shù)——IMGIC技術(shù)，提供了多達(dá)4種壓縮等級(jí)：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。其中，75%的帶寬占用能實(shí)現(xiàn)接近完美的圖像質(zhì)量，50%的占用幾乎看不出畫質(zhì)的改變，25%的帶寬占用雖然畫質(zhì)有所改變，但也盡量保證了帶寬的減少對(duì)畫質(zhì)沒有太大影響。通過IMGIC技術(shù)，可以為客戶提供節(jié)省帶寬的新選擇，能夠在優(yōu)化性能或降低系統(tǒng)成本的同時(shí)，保持出色的用戶體驗(yàn)。
此外，移動(dòng)領(lǐng)域的光線追蹤技術(shù)也是Imagination長期投入的領(lǐng)域。Kristof Beets透露，Imagination將在明年上半年正式推出Level4光線追蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)桌面級(jí)高效性能的提升，明年發(fā)布的下一代IMG C系列將會(huì)加入對(duì)光線追蹤技術(shù)的支持。
目前，盡管國內(nèi)少數(shù)公司的設(shè)計(jì)水平已經(jīng)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了趕超，但是大部分公司的團(tuán)隊(duì)成熟度跟歐美還是有很大差距，因此對(duì)EDA工具和IP提供商的依賴度就會(huì)很高，而我國又擁有世界上最大的半導(dǎo)體市場。這樣的現(xiàn)狀下，對(duì)雙方都是難得的機(jī)遇。David Harold表示，Imagination十分重視中國市場，也將持續(xù)提供有針對(duì)性的技術(shù)支持，與合作伙伴共走成功之路。