تعلن ARM عن معالج الجرافيك Mali-G77 من خلال بنية GPU الجديدة "Valhall" وتحسين الأداء 1.4x

أعلنت ARM عن معالج الجرافيك Mali-G77 إلى جانب وحدة المعالجة المركزية Cortex-A77 في TechDay السنوي. في حين أن Cortex-A77 هو تقدم كبير على الأجيال السابقة له ، Cortex-A76 ، فإن معالج GP-Mal77 هو شيء مختلف تمامًا. إنه أول GPU في تشكيلة ARM's Mali التي تجلب بنية GPU جديدة منذ Mali-G71 ، التي جلبت بنية Bifrost في عام 2016. تقدم Mali-G77 بنية "Valhall" الجديدة تمامًا.

على الرغم من أن وحدة المعالجة المركزية IP ARM الخاصة بـ ARM كانت من الناحية التاريخية منافسة تمامًا في المشهد العام للهواتف الذكية ، إلا أن تشكيلة الشركة من وحدات معالجة الرسومات (GPU) الخاصة بالشركة قد ناضلت من أجل التنافس مع أفضل الحلول في فئتها على مر السنين. مرارًا وتكرارًا ، أثبتت سلسلة وحدات معالجة الرسومات (GPU) في مالي أنها أدنى من وحدات معالجة الرسومات PowerVR الخاصة بـ Adreno و Imagination Technologies من حيث الأداء وكفاءة الطاقة. نجحت بنية Bifrost في هندسة Midgard ، حيث تحولت من نوع متجه إلى نوع قياسي. لسوء الحظ ، لم ينتج عن ذلك التغلب على فجوة الأداء وكفاءة الطاقة التي كانت تبدو أكبر. عانت Mali-G71 و Mali-G72 من استهلاك الطاقة الزائد وخنقها بشكل مفرط ، مما جعلهما أدنى من وحدات معالجة الرسومات في كوالكوم Adreno ووحدة معالجة الرسومات المخصصة من Apple (بدءًا من Apple A11).

أصبح الأداء الضعيف للـ GPU قضية مهمة لدرجة أن البائعين كانوا يبحثون عن آفاق تحقيق مكاسب طفيفة للـ GPU التي تحققت بعد جيل. كان GPU Exynos 9810's Mali-G72MP18 GPU بمثابة تحسن بسيط من سابقه ، على سبيل المثال. كافحت مجموعة HiSilicon من Huawei مع وحدات معالجة الرسومات في مالي إلى حد كبير. تم إبطال HiSilicon Kirin 960 و Kirin 970 من قِبل وحدات معالجة الرسومات التي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة بشكل غير طبيعي مع توفير أداء أقل نسبيًا ، إلى الحد الذي اضطرت Huawei إلى إدخال آلية اختناق غير تقليدية ، مما أدى إلى اكتشاف الغش المعياري للعديد من هواتف Huawei العام الماضي.

في العام الماضي ، قدمت Mali-G76 ، لحسن الحظ ، تحسينات كبيرة على جبهات الأداء وكفاءة الطاقة. باستخدام إصدار 10 نواة من Mali-G76 ، استطاع HiSilicon أن يعد بتحسينات الأداء بنسبة 46 ٪ ، وعلى الرغم من أن الشركة حققت أرقام الأداء ، فإنها لا تزال غير قادرة على أداء أداء GPU (الذروة والأداء المستدام على حد سواء) وكذلك تاج كفاءة الطاقة. طبقت شركة Samsung Systems LSI إصدارًا ثنائي النواة من وحدة معالجة الرسومات في Exynos 9820 ، وانتهى الأمر بتضييق الفجوة إلى وحدة معالجة الرسومات Qualcomm Snapdragon 855 في Adreno 640. بقيت وحدات معالجة الرسومات Adreno من كوالكوم هي الشركة الرائدة في سوق أندرويد ، لكن أبل حققت أفضل أداء في العام الماضي بفضل وحدة معالجة الرسومات المخصصة من Apple A12. تمكنت Apple من التغلب على كوالكوم من حيث الذروة والأداء المستمر ، كما عرضت الشركة كفاءة الطاقة التنافسية أيضًا. في الوقت الحالي ، لا تزال وحدة معالجة الرسومات A12 هي الشركة الرائدة ، في حين احتلت وحدة Snapdragon 855's Adreno 640 GPU المرتبة الثانية في معظم المعايير.

في مواجهة هذه البيئة التنافسية ، يحتاج أرمينيا إلى تصعيد لمواجهة التحدي.

وكانت نتيجة هذا مالي G77 وهيكل Valhall الجديد. تقول ARM إنها توفر زيادة بنسبة 30٪ في كثافة الأداء ، وتحسينات في كفاءة استخدام الطاقة بنسبة 30٪ ، وتحسين بنسبة 60٪ للتعلم الآلي (ML). تتوقع ARM أن تستند Mali-G77 إلى أداء رسومات أعلى بنسبة 40٪ في الأجهزة المحمولة.

تتوقع الشركة أن يجلب Mali-G77 المزيد من الألعاب المتطورة للهواتف المحمولة ، وتلاحظ أن 2018 كانت السنة التي تجاوزت فيها إيرادات ألعاب الهاتف المحمول الإيرادات على ألعاب الكونسول والألعاب القائمة على الكمبيوتر الشخصي لأول مرة.

فيما يتعلق بـ ML ، يقول ARM إن Mali-G77 يوفر للأجهزة القدرة على أداء مهام ML "المتزايدة التعقيد" بشكل أسرع على الجهاز مع تحسين كثافة الأداء بنسبة 60٪. هذا أفضل من إرسالها إلى السحابة للمعالجة ، مما يؤدي إلى المزيد من المخاوف الأمنية وانخفاض الأداء ، وكذلك الكمون العالي.

إن بنية Valhall الجديدة هي أساس Mali-G77 و GPUs المستقبلية لمالي. يقول ARM أن الميزات التالية لـ Valhall تجعلها "بنية جديدة":

  • "محرك فائق جديد ، يوفر قفزة أخرى في كفاءة الطاقة وكثافة الأداء
  • ISA عددي مبسط مع مجموعة تعليمات جديدة أكثر ملاءمة مترجم
  • جدولة ديناميكية جديدة للتعليمات
  • هياكل البيانات المعاد صياغتها تتوافق بشكل أفضل مع واجهات برمجة التطبيقات الحديثة ، مثل Vulkan.
  • في حين أن هناك العديد من التطورات المختلفة والميزات الجديدة ، فإن أهمها هما محرك التنفيذ ومخطط الألوان في Mali-G77. "

تعمل محركات التنفيذ الواسعة لـ Mali-G77 على تحسين كثافة الأداء من خلال التحكم في المشاركة على عدد كبير من الممرات ، وفقًا لـ ARM. يحتوي Mali-G76 على أعوجاج 8 عريض وما مجموعه 24 حارة FMA لكل شادر ، في حين أن G77 له 16 عوجًا عريضًا و 32 حارات (مجموعتان من 16 FMA لكل محرك تنفيذ) ومحرك واحد لكل محور شادر. ينتج عن هذا حساب أكثر بنسبة 33٪ في نفس المنطقة بالمقارنة مع G76 ، وفقًا للشركة.

ينص ARM أيضًا على أن أداء الألعاب المحسّن في Mali-G77 مرتبط بمخطط نسيج رباعي ، والذي يوفر أربعة texels / cycle ، وهو إنتاجية أفضل بمقدار 2x من Mali-G76 و 4x أكبر من G72. يقال إنه يوفر تحسينات في جميع الألعاب ذات الدقة العالية والألعاب غير الرسمية ، ولكن سيكون لها تأثير كبير بشكل خاص على الألعاب الثقيلة الملمس. لقد تم زيادة قدرة حساب G77 ، لذلك هناك حاجة أيضًا إلى زيادة القدرة على الملمس للحفاظ على توازن الماكينة ، وفقًا لنظام ARM. الهدف النهائي؟ تقديم أداء أكثر لكل ملليمتر مربع من قبل.

تم تحسين الطراز Mali-G77 لمطابقة محركات التنفيذ الجديدة التي يبلغ عرضها 16 عرضًا ومخطط الملمس الرباعي. يتضمن هذا التحسين إعادة تصميم LSC وأنابيب السمات مع التركيز على كثافة الأداء وكفاءة الطاقة.

يقول ARM إن لديه "تركيزًا كبيرًا" على تحسين كفاءة استخدام الطاقة ، ويشجع على أن G77 Mali يمكنها القيام بنفس العمل في 50 ٪ من طاقة Mali-G72 من عامين. وفقًا للشركة ، تعمل بنية Valhall و Mali-G77 على تعزيز كفاءة استخدام الطاقة في جميع أعباء العمل ، مما يؤدي إلى تحسين 1.3x عبر "مجموعة واسعة من المحتوى" ، مما يعني أن المستخدمين سيحصلون على عمر بطارية أطول على الأجهزة المتميزة.

ينص ARM على أن جدولة التعليمات الديناميكية تتم معالجتها الآن في الأجهزة لتمكين أداء أفضل. يقال إن الجدولة الديناميكية هي التي تقرر الإرشادات التي يجب تنفيذها من أي أعوجاج ، ويتم إصدار العمل بعد ذلك إلى وحدات ALU متوازية مستقلة بأسلوب فائق.

أخيرًا ، تلاحظ ARM أن بنية Valhall تواصل تطور ضغط ARM Frame Buffer من خلال AFBC 1.3. إنه يجلب بعض الميزات الجديدة التي يمكن قراءتها في منشور مدونة ARM.

لدى ARM بعض الوعود الكبيرة لـ Mali-G77 ، معلنة أنها ستحقق تحسينات كبيرة في الأداء في AR و ML المعقدة ، وتوفر "أداء رسومات لا مثيل له وزيادة الكفاءة". إذا نشأت المطالبات ، فقد نرى أخيرًا GPU ARM Mali الذهاب وجها لوجه مع ، أو حتى تحسين أدرينو GPU من جيل معين ، وسوق GPU المحمول فقط أصبحت أكثر تنافسية إلى حد ما.

المصدر : أرمينيا

عبر : AnandTech