Imagination先進(jìn)光線追蹤GPU 可為移動(dòng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)桌面級(jí)視覺效果

Imagination Technologies 出旗艦款圖形處理器（GPU）知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）產(chǎn)品IMG CXT，同時(shí)其PowerVR Photon光線追蹤架構(gòu)亦隨該IP首次亮相。 透過增加Photon硬件光線追蹤功能，IMG CXT實(shí)現(xiàn)了GPU IP的再次重大躍進(jìn)，為游戲和其他圖形處理應(yīng)用場(chǎng)景提供優(yōu)質(zhì)性能。 Photon 為業(yè)界最先進(jìn)的光追蹤架構(gòu)，可為行動(dòng)和嵌入式應(yīng)用帶來桌面計(jì)算機(jī)質(zhì)量的視覺效果，并已在多個(gè)市場(chǎng)中進(jìn)行授權(quán)。
 

IMG CXT在光柵化圖形處理性能上邁進(jìn)重要的一步。

光線追蹤為一項(xiàng)改變游戲規(guī)則之技術(shù)，可使圖形真實(shí)感達(dá)到躍升式變化，透過模擬真實(shí)世界中光線的表現(xiàn)，可創(chuàng)造與現(xiàn)實(shí)生活幾乎無異的三維（3D）場(chǎng)景。 由于其運(yùn)算復(fù)雜性，光線追蹤不久前僅應(yīng)用于桌面計(jì)算機(jī)和游戲機(jī)，但憑借IMG CXT革命性的Photon架構(gòu)，行動(dòng)開發(fā)業(yè)者與游戲玩家現(xiàn)在也能擁有令人難以置信的渲染技術(shù)和全面的硬件加速功能，Photon為最令人興奮的應(yīng)用提供了光線追蹤功能，包括行動(dòng)裝置、游戲、擴(kuò)增實(shí)境（AR）、桌機(jī)、數(shù)據(jù)中心、云端和下一代汽車等應(yīng)用。
Photon架構(gòu)代表了十年來推動(dòng)光線追蹤在低功耗裝置應(yīng)用的進(jìn)展，并且在視覺效果可能性方面，為智能型手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、筆記本電腦和汽車解決方案帶來了飛躍式進(jìn)展。光線追蹤可在不同的性能和效率等級(jí)下執(zhí)行， Imagination 并建立了光線追蹤等級(jí)系統(tǒng)(RTLS)，藉以確定從0級(jí)（Level 0）到5級(jí)（Level 5 ）共6個(gè)等級(jí)的光線追蹤功能的要求。 IMG CXT采用的Photon架構(gòu)處于RTLS的4級(jí)（Level 4）， 這使其成為目前最先進(jìn)的光線追蹤技術(shù)，并提升了光追蹤的性能和效率，為手游玩家和開發(fā)業(yè)者提供桌機(jī)級(jí)質(zhì)量體驗(yàn)。
IMG CXT-48-1536 RT3 核心具有三個(gè)光線加速集群（RAC），可提供總體高達(dá)1.3GRay/s的性能，如此可在行動(dòng)裝置的功耗預(yù)算下，以高幀率提供逼真的光線追蹤陰影、反射、全局照明和環(huán)境光遮蔽效果。
IMG CXT在光柵化圖形處理性能上也邁進(jìn)重要的一步，與Imagination的上一代GPU IP相比，其運(yùn)算、紋理和幾何性能均提升了50%。低功耗超標(biāo)量（superscalar）架構(gòu)可在低頻率頻率下提供高性能，實(shí)現(xiàn)卓越的幀率功耗比（FPS/W）效率，同時(shí) Imagination影像壓縮（IMGIC）技術(shù)亦可大幅降低帶寬需求。
將Photon架構(gòu)應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）和數(shù)據(jù)中心
得益于Imagination的多核技術(shù)，Photon架構(gòu)可擴(kuò)展應(yīng)用于云端、數(shù)據(jù)中心和PC市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)高達(dá) 9 TFLOPS（每秒萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算）的FP32光柵化性能和超過7.8GRay/s的光線追蹤性能，同時(shí)提供比目前 RTLS 2 級(jí)或3級(jí)光線追蹤解決方案高2.5倍的功耗效率。
IMG CXT也非常適合超高質(zhì)量汽車人機(jī)接口（HMI）平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)環(huán)繞視圖中逼真的車輛圖像，衛(wèi)星導(dǎo)航中密集城市區(qū)域的展示，以及具備混合實(shí)境功能的抬頭顯示器（HUD ）、數(shù)字車速表和其他訊息顯示器，同時(shí)可在乘客等待車輛充電時(shí)提供優(yōu)質(zhì)的車內(nèi)游戲和娛樂體驗(yàn)。
Jon Peddie Research 總裁暨創(chuàng)始人 Jon Peddie 博士表示：「Imagination Technologies在10年前開創(chuàng)了硬件加速光線追蹤技術(shù)之先河，現(xiàn)在則透過其全新的PowerVR Photon架構(gòu)將光線追蹤擴(kuò)展至行動(dòng)市場(chǎng)。作為Imagination的首款RTLS 4級(jí)IP，CXT為開發(fā)人員提供了專用于加速光線追蹤的硬件組件，相較于其他解決方案，其具備更高的功耗和面積效率。消費(fèi)者已開始贊賞光線追蹤所提供的真實(shí)感，不久的將來，他們會(huì)希望能在自己的所有裝置中使用它。」
Imagination CEO Simon Beresford-Wylie表示：「作為智慧手機(jī)變革的關(guān)鍵推動(dòng)力量，Imagination將先進(jìn)的3D圖形處理功能導(dǎo)入行動(dòng)裝置上具有卓越的成績，我們?cè)诟咝Ч饩€追蹤方面所實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新是一次重要的里程碑，其為行動(dòng)圖形處理業(yè)界創(chuàng)造了一種全新的能力，我們很高興能與伙伴合作，實(shí)現(xiàn)將逼真的圖形內(nèi)容帶入用戶掌上行動(dòng)裝置的愿景?！?br/>深入了解Photon架構(gòu)
PowerVR Photon架構(gòu)的主要特點(diǎn)為RAC，其為一種新型低功耗專用硬件GPU組件，相較于效率較低的 RTLS 2級(jí)架構(gòu)，可加速和卸除更多來自著色器核心的光線追蹤運(yùn)算。
RAC包含了光線儲(chǔ)存（Ray Store）、光線任務(wù)調(diào)度器（Ray Task Scheduler）和相干性聚集器（Coherency Gatherer），并與兩個(gè)128寬的統(tǒng)一著色器集群（ USC）緊密耦合，USC擁有高速專用數(shù)據(jù)通路，可實(shí)現(xiàn)最高效且功耗最低的光追蹤部署。Ray Store可在處理過程中將光線數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存在芯片上，并提供對(duì) RAC 中所有單元的高帶寬讀寫存取，避免因?qū)⒐饩€數(shù)據(jù)儲(chǔ)存或讀取至動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（DRAM）而降低速度或增加功耗，Ray Task Scheduler可卸除著色器集群的任務(wù)，并透過專用硬件部署和追蹤光線工作負(fù)載，同時(shí)保持高光線吞吐量和低功耗。獨(dú)特的Coherency Gatherer單元可分析所有傳播中的光線，并將整個(gè)場(chǎng)景中的光線綁定成多個(gè)相干組，進(jìn)一步以更高效率處理。
相關(guān)功能的結(jié)合，可為開發(fā)人員提供比現(xiàn)有解決方案更強(qiáng)大、更具一致性的光線追蹤性能，以協(xié)助其于渲染汽車、角色和地形等復(fù)雜表面時(shí)提供更優(yōu)質(zhì)的效果，并創(chuàng)建出比以往更細(xì)致的環(huán)境。