Imagination通過(guò)IMG DXT GPU為所有移動(dòng)游戲玩家?guī)?lái)可擴(kuò)展的高級(jí)光追技術(shù)

2023年1月11日，中國(guó)北京——Imagination Technologies宣布推出IMG DXT。這款開創(chuàng)性的光追GPU將為所有移動(dòng)設(shè)備用戶帶來(lái)最先進(jìn)的圖形技術(shù)。

從高端設(shè)備到主流設(shè)備，D系列的首款產(chǎn)品IMG DXT使移動(dòng)設(shè)備制造商能夠根據(jù)自己的設(shè)計(jì)目標(biāo)將光追技術(shù)集成到他們的系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）中。

目前，移動(dòng)光追的市場(chǎng)體量還很小。IMG DXT將使光追成為一項(xiàng)主流技術(shù)，激發(fā)移動(dòng)游戲開發(fā)商和原設(shè)備制造商（OEM）對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的興趣與投資。

這款GPU可以從節(jié)省面積的0.5 RAC（光線加速集群）配置擴(kuò)展到高性能的4 RAC設(shè)計(jì)，涵蓋從混合實(shí)現(xiàn)方案中的簡(jiǎn)單陰影到3A大作中的高級(jí)光追畫面等各類應(yīng)用。

IMG DXT支持Vulkan的片段著色率（FSR）技術(shù)，為開發(fā)者帶來(lái)了性能上的裕量。FSR在盡可能不影響視覺質(zhì)量的前提下減少處理的片段數(shù)量并大幅提高圖形性能，同時(shí)通過(guò)減少投射到場(chǎng)景中的光線提高光追的效率，這意味著可以在更小的硅片面積上實(shí)現(xiàn)逼真的燈光和陰影。

該系列的旗艦產(chǎn)品DXT-72-2304能夠提供超高端移動(dòng)設(shè)備所需的性能，具有72 GTexels/s和2.5 TFLOP FP32算力。與上一代產(chǎn)品相比，其最大單核性能提升了50%。DXT核的單位面積性能密度比IMG CXT GPU高出20%，同時(shí)大幅降低了功耗。

Imagination首席營(yíng)銷官David Harold表示：“隨著移動(dòng)游戲市場(chǎng)的不斷增長(zhǎng)，我們需要平衡該市場(chǎng)對(duì)低功耗的要求和對(duì)逼真沉浸式畫面的渴望。作為高效移動(dòng)光追領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，我們正在加快光追的采用并推動(dòng)整個(gè)生態(tài)的發(fā)展。去年，我們推出并授權(quán)了首個(gè)移動(dòng)光追GPU。從基本的圖形集成一直到具有桌面級(jí)光追視覺效果的旗艦SoC，我們的全新可擴(kuò)展DXT核被應(yīng)用于各種不同級(jí)別的實(shí)現(xiàn)方案。現(xiàn)在，我們又推出了這款移動(dòng)GPU并且已向多個(gè)領(lǐng)域提供該IP的授權(quán)。我們還在與汽車、桌面和數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的主要合作伙伴進(jìn)行溝通?！?/p>

ABI Research首席分析師Michael Inouye表示："移動(dòng)游戲的可及性和即時(shí)性促使它成為當(dāng)今和未來(lái)最大的游戲平臺(tái)。一個(gè)關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)因素是從PC和主機(jī)游戲向移動(dòng)平臺(tái)的跨越，縮小了游戲類型和體驗(yàn)質(zhì)量的差距，這也帶來(lái)了一個(gè)明確的市場(chǎng)需求，即提供高性能的設(shè)備，在移動(dòng)設(shè)備有限的功率范圍內(nèi)平衡圖形輸出。曾經(jīng)是高端PC游戲領(lǐng)域的光線追蹤技術(shù)已經(jīng)滲透到當(dāng)前的游戲機(jī)中，OEM廠商將帶有光線追蹤功能的高效圖形帶到移動(dòng)設(shè)備上，使其具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，這成為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)游戲市場(chǎng)的平等的良機(jī)。Imagination正在引領(lǐng)移動(dòng)GPU方面的創(chuàng)新，通過(guò)其Photon光追架構(gòu)為高端圖形處理技術(shù)的變革鋪平道路。該公司最新推出的DXT GPU是該領(lǐng)域的一款值得關(guān)注的強(qiáng)大產(chǎn)品。”

Jon Peddie Research總裁兼創(chuàng)始人Jon Peddie博士表示：“Imagination在移動(dòng)GPU開發(fā)方面積累了20年的經(jīng)驗(yàn)，因此其PowerVR架構(gòu)將繼續(xù)占據(jù)相當(dāng)大的移動(dòng)市場(chǎng)份額也在意料之中。我們期待能看到DXT的可擴(kuò)展核推動(dòng)移動(dòng)光追的發(fā)展，尤其是在中低端設(shè)備上。整個(gè)行業(yè)已經(jīng)看到了這項(xiàng)技術(shù)的巨大潛力，包括在智能手機(jī)游戲領(lǐng)域以及擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）、機(jī)器人、汽車應(yīng)用等需要兼顧效率和性能的領(lǐng)域。”

讓光追變得觸手可及

IMG DXT GPU具有多種配置和性能。追求產(chǎn)品差異化的主流設(shè)備制造商可以選擇節(jié)省面積的半尺寸光線加速集群（RAC）配置，而追求高端性能的OEM可以選擇單、雙或四RAC配置打造終極移動(dòng)視覺體驗(yàn)。

DXT的Photon架構(gòu)是目前唯一達(dá)到光追系統(tǒng)（RTLS）4級(jí)的光追設(shè)計(jì)，這意味著它能夠以業(yè)內(nèi)效率最高的方式提供領(lǐng)先的視覺效果。無(wú)論RAC如何配置，Imagination的光追解決方案都能達(dá)到4級(jí)，與相同移動(dòng)配置下的CXT相比，DXT能夠?qū)⑻峁┛捎霉庾返拿娣e成本降低40%。

Vulkan?的片段著色率（FSR）技術(shù)

GPU中的片段著色器將場(chǎng)景中的顏色繪制到幀緩沖器上。FSR是一種可以在幾乎不降低圖像質(zhì)量的前提下減少片段著色器運(yùn)行次數(shù)的技術(shù)，能夠降低占用的帶寬與功耗。開發(fā)者可以控制FSR的使用力度，最極端的情況下甚至可以對(duì)一個(gè)4x4的片段區(qū)域只執(zhí)行一次著色器代碼，從而使工作負(fù)載減少近94%，實(shí)現(xiàn)同等的功耗和帶寬節(jié)省。所解放的性能使開發(fā)者能夠利用硬件來(lái)完成更多的內(nèi)容渲染，為玩家打造更高質(zhì)量的游戲體驗(yàn)。

2D雙速率紋理處理

許多先進(jìn)的游戲依靠大量紋理取樣實(shí)現(xiàn)高級(jí)過(guò)濾效果。IMG DXT GPU的紋理處理單元（TPU）內(nèi)置一個(gè)已獲得專利的創(chuàng)新特殊模式，能夠?yàn)檫@些后處理效果創(chuàng)建一條“快速通道”，在使雙線性濾波性能幾乎翻倍的同時(shí)，最大程度地減少面積的增加并降低整體功耗。該GPU不但可以加速諸如游戲后處理和計(jì)算圖像學(xué)應(yīng)用中的濾鏡效果；更高的吞吐量也有助于實(shí)現(xiàn)更快、更低功耗的降噪算法，提高光追畫面的質(zhì)量。

行業(yè)反饋

OPPO軟件技術(shù)規(guī)劃總監(jiān)Hansen Hong表示：“Imagination是OPPO在O3DF移動(dòng)設(shè)備工作組的合作伙伴。我們正在一起優(yōu)化新一代GPU架構(gòu)的性能。IMG DXT為在所有智能手機(jī)產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先、逼真的畫面開辟了新的可能性，讓更多移動(dòng)游戲玩家能夠享受到光追與FSR。我們期待著與Imagination一起擴(kuò)展O3DE移動(dòng)渲染器，使開發(fā)者能夠充分利用這項(xiàng)改變行業(yè)格局的開源技術(shù)?！?/p>

O3DE發(fā)言人Royal O'Brien表示：“成員和社區(qū)一直專注于優(yōu)化和減少O3DE的移動(dòng)代碼的足跡。O3DE和開源正在塑造移動(dòng)游戲的未來(lái)，為不同設(shè)備領(lǐng)域的用戶提供高質(zhì)量的娛樂(lè)體驗(yàn)。開發(fā)人員可以通過(guò)社區(qū)和合作伙伴（如Imagination）的合作，在Apache 2.0許可的開源開放3D引擎下自由訪問(wèn)下一代光線追蹤。IMG DXT GPU的推出將為主流移動(dòng)市場(chǎng)帶來(lái)創(chuàng)新的光追技術(shù)，我們很期待開發(fā)者的新作品，讓更多玩家享受到優(yōu)質(zhì)的游戲畫面?！?/p>

騰訊游戲天美工作室群技術(shù)專家李銳表示：“光追正在徹底改變沉浸感，使開發(fā)者能夠創(chuàng)造出畫面引人入勝的游戲，讓用戶在每次游戲時(shí)都能享受到獨(dú)一無(wú)二的視覺體驗(yàn)。移動(dòng)游戲所面臨的一個(gè)重大難題是將所有處理能力裝入小面積的硅片。Imagination已率先在移動(dòng)設(shè)備上進(jìn)行了光追革命，全新DXT GPU的推出標(biāo)志著能夠?qū)owerVR架構(gòu)擴(kuò)展到面積更小的硅片上，實(shí)現(xiàn)圖形輸出的最大化。我們將繼續(xù)與Imagination共同塑造移動(dòng)游戲的未來(lái)?！?/p>

騰訊游戲光子工作室群技術(shù)中心專家工程師黃健聰表示：“光追是游戲圖形和渲染方面最值得期待的技術(shù)，它使開發(fā)者能夠設(shè)計(jì)和創(chuàng)造出高度逼真的世界。為了解決移動(dòng)游戲設(shè)計(jì)所獨(dú)有的挑戰(zhàn)，我們一直在尋找全球技術(shù)最先進(jìn)的解決方案。相信新推出的Imagination DXT GPU將幫助開發(fā)者在有限的功耗范圍內(nèi)創(chuàng)造出更好的畫面體驗(yàn)。我們現(xiàn)在正在與Imagination開展密切的合作，希望我們雙方今后能夠一起更加深入地挖掘光追和其他新的GPU技術(shù)?！?/p>

Carbonated Inc首席執(zhí)行官Travis Boatman表示：“Carbonated是一家由游戲行業(yè)資深人士創(chuàng)立的公司，旨在創(chuàng)造出令玩家身臨其境、愛不釋手的多人移動(dòng)游戲。為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)PVP操作，我們需要即便在智能手機(jī)有限的功耗范圍內(nèi)也不會(huì)影響畫面體驗(yàn)的高效率、高性能GPU架構(gòu)。Imagination的全新DTX GPU將提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的可擴(kuò)展移動(dòng)光追，使開發(fā)者無(wú)論是在主流設(shè)備，還是在旗艦設(shè)備上都能提供高水準(zhǔn)的3D畫面。”

網(wǎng)易游戲高級(jí)技術(shù)專家林祁斛表示：“游戲質(zhì)量是提供卓越體驗(yàn)的基礎(chǔ)，因此網(wǎng)易把這一點(diǎn)放在首位。我們已經(jīng)與Imagination一起優(yōu)化了我們?cè)贛essiah和我們的獨(dú)家引擎NeoX上運(yùn)行的游戲。希望通過(guò)與Imagination的密切合作，能夠使開發(fā)者最大程度地發(fā)揮PowerVR的高性能與高能效，為玩家?guī)?lái)精彩絕倫的游戲體驗(yàn)。我們正在通過(guò)Imagination的IMG DXT GPU為主流設(shè)備帶來(lái)領(lǐng)先的移動(dòng)光追技術(shù)，讓更多人能夠享受到身臨其境的畫面?！?/p>

提高紋理和計(jì)算性能

IMG DXT GPU搭載全新的著色器處理單元（SPU）。SPU是一個(gè)硅片，包含一個(gè)用于計(jì)算任務(wù)的算術(shù)邏輯單元（ALU）和一個(gè)用于像素著色、幾何處理和光柵化邏輯的紋理處理單元（TPU）。

憑借全新三重通用著色器集群（USC）設(shè)計(jì)（3個(gè)ALU/TPU單元），DXT GPU將每個(gè)SPU的高端計(jì)算和紋理（ALU/TPU）性能提升50%以上，而以前的架構(gòu)只側(cè)重于雙USC設(shè)計(jì)（2個(gè)ALU/TPU單元）。這個(gè)改進(jìn)后的模塊使Imagination能夠創(chuàng)造出最高性能的高端移動(dòng)GPU--DXT-72-2304，這款GPU在1GHz時(shí)鐘頻率下具有72GTexels/s和2.5TFLOP FP32性能。

高級(jí)軟件支持

Imagination繼續(xù)通過(guò)其獲獎(jiǎng)產(chǎn)品PowerVR SDK和開發(fā)者工具為自己的GPU產(chǎn)品帶來(lái)最佳性能。DDK可提供全堆棧光追功能，包括對(duì)Vulkan RT的支持。

為了最大程度地提高帶寬效率，DXT支持更多壓縮技術(shù)，其中就包括Khronos ASTC HDR，這項(xiàng)技術(shù)能夠擴(kuò)大紋理在明暗區(qū)域之間的動(dòng)態(tài)范圍，同時(shí)保留細(xì)節(jié)。

堅(jiān)持對(duì)RISC-V的投入

IMG持續(xù)投入RISC-V的研發(fā)，將其成果應(yīng)用于其產(chǎn)品線中。DXT中使用的遵循RISC-V協(xié)議的固件處理器，可以實(shí)現(xiàn)40%的固件性能改善，并且該固件已經(jīng)在其汽車GPU BXS系列產(chǎn)品中得到驗(yàn)證。IMG DXT還受益于RISC-V的電源域特征，把重點(diǎn)放在降低空閑功率關(guān)閉不使用的GPU部分和優(yōu)化隨機(jī)工作負(fù)載性能上。