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Imagination 的 D 系列于 2022 年首次發(fā)布，見證了生成式 AI 從云端到智能手機(jī)等消費(fèi)設(shè)備中普及。在云端，由于 GPU 的可編程性、可擴(kuò)展性和快速處理 AI 工作負(fù)載的能力，GPU 已成為高效的AI 加速器。這種特性也被沿用到消費(fèi)設(shè)備中。是以，隨著新興GPU應(yīng)用的出現(xiàn)，其重點(diǎn)已從提供游戲和高級(jí)圖形效果（如光線追蹤）轉(zhuǎn)向能夠作為高效的AI加速器。
為了應(yīng)對日益嚴(yán)苛的應(yīng)用場景和計(jì)算需求，現(xiàn)代消費(fèi)電子設(shè)備中的系統(tǒng)芯片（SoC）通常配備了多種異構(gòu)計(jì)算處理器——如DSP、NPU、CPU——這些處理器也能執(zhí)行AI工作負(fù)載（其中有些在可編程性或性能方面優(yōu)于其他處理器）。
在所有這些處理器中，只有GPU能夠以具有競爭力的性能、功耗和面積預(yù)算同時(shí)處理圖形和AI任務(wù)。如果芯片設(shè)計(jì)師能夠通過將AI任務(wù)交由一個(gè)本來就需要用來運(yùn)行用戶界面的處理器來簡化系統(tǒng)，這無疑是一款高度優(yōu)化且高效的產(chǎn)品。
像素處理始終是 Imagination 的首要任務(wù)——這是 GPU 的基本功能，也是它們被集成到芯片中的原因。不過，在 D 系列及以后的產(chǎn)品中，我們越來越多地專注計(jì)算的功能，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)者能夠利用GPU在 AI 加速方面的明顯優(yōu)勢。
DXT GPU：可擴(kuò)展的4級(jí)光線追蹤方案
D系列包括四款產(chǎn)品、十五種現(xiàn)貨配置，并且擁有一系列市場領(lǐng)先的創(chuàng)新，從DXT開始就提出了可擴(kuò)展光線追蹤概念，專為移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)。通過DXT，硬件設(shè)計(jì)師能夠?qū)崿F(xiàn)出色的光線追蹤效果，占用面積僅為Imagination C系列GPU的一半。這是Photon架構(gòu)的一次重大進(jìn)化，依然是市場上最先進(jìn)的光線追蹤解決方案，位于光線追蹤級(jí)別系統(tǒng)的第4級(jí)。除了光線追蹤能力，DXT還在前一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上提升了20%的性能密度，并著重于性能效率的提升，推出了一系列特性，這些特性也被后續(xù)的D系列產(chǎn)品所采用，如全新的改進(jìn)版固件處理器、2D雙速率紋理映射、流水線數(shù)據(jù)主控和片段著色率。DXT已經(jīng)成功開放i移動(dòng)市場授權(quán)。
DXD GPU：面向PC、云游戲，支持DirectX
在2023年底，我們?yōu)樽烂婧?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E4%B8%AD%E5%BF%83/">數(shù)據(jù)中心客戶推出了首款專為他們設(shè)計(jì)的高性能GPU IP——DXD。DXD在1.5GHz時(shí)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)18 TOPS INT8的性能，首次將Imagination的API覆蓋擴(kuò)展至DirectX（具體為D系列的FL11_0）。它已授權(quán)給一些雄心勃勃的公司，這些公司正在開發(fā)自己的圖形卡，旨在提升工作效率和云游戲體驗(yàn)。在這一市場中，我們的硬件虛擬化技術(shù)HyperLane發(fā)揮了重要作用，支持在單個(gè)GPU上安全運(yùn)行多達(dá)八個(gè)操作系統(tǒng)。這意味著當(dāng)DXD GPU部署在服務(wù)器中時(shí)，能夠同時(shí)支持八個(gè)玩家。
DXS GPU：面向智能座艙，首創(chuàng)分布式功能安全
汽車市場是Imagination最重要的市場之一，也是我們在車載信息娛樂系統(tǒng)GPU IP領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先份額的市場。隨著駕駛艙和信息娛樂屏幕的尺寸、數(shù)量和復(fù)雜性的不斷增加，需要更強(qiáng)大的GPU來處理更多的像素；與此同時(shí)，這些GPU在支持安全關(guān)鍵功能（如向駕駛員顯示速度信息）時(shí)，還必須符合汽車安全標(biāo)準(zhǔn)。然而，遵守這些標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)上會(huì)帶來2倍的功耗、性能、面積（PPA）代價(jià)。
Imagination 的汽車市場專用 D 系列 GPU——DXS，消除了實(shí)現(xiàn) ASIL-B 功能安全相關(guān)的 PPA 代價(jià)。其分布式功能安全方面的創(chuàng)新，包括引入專利的安全對概念，意味著公司不再需要設(shè)置兩個(gè)核心，或重復(fù)運(yùn)行工作負(fù)載，或依賴昂貴的軟件測試庫來檢查處理邏輯是否正確運(yùn)行。
此外，隨著汽車自主性的增加，越來越多的公司正在車內(nèi)自主系統(tǒng)中使用 Imagination GPU 作為可編程 AI 加速器。為了支持這一點(diǎn)，DXS 提供了加速計(jì)算工作負(fù)載的新功能和一組高度優(yōu)化的 OpenCL 計(jì)算庫，相比開源等效庫，這些庫可以使實(shí)際 GPU 性能提升高達(dá) 4 倍。綜合所有這些優(yōu)化，DXS 提供的計(jì)算性能比 Imagination 之前面向汽車市場的解決方案高出十倍（對于安全關(guān)鍵計(jì)算工作負(fù)載則高達(dá)二十倍）。
DXTP GPU：加速游戲和AI應(yīng)用
DXTP 結(jié)合了 DXS 提供的計(jì)算性能和效率改進(jìn)、DXT 引入的圖形性能和效率特性以及額外的微架構(gòu)調(diào)整，這些調(diào)整共同使能源效率提高了多達(dá) 20%（相較于 DXT），并使 DXTP 能夠處理更復(fù)雜的場景并延長其續(xù)航時(shí)間（即長時(shí)間釋放性能的能力）。
它是 D 系列的最后一款產(chǎn)品，非常適合為智能手機(jī)和其他功耗受限設(shè)備提供先進(jìn)的圖形和計(jì)算加速，得到了 Imagination 軟件解決方案和功能豐富的開發(fā)者工具的全面支持。它可以像處理復(fù)雜的游戲場景一樣輕松處理大型語言模型，甚至可以兩者同時(shí)進(jìn)行。
這種靈活性正是現(xiàn)在區(qū)分 Imagination GPU 與其他加速器的關(guān)鍵所在。DXTP 是一站式解決方案，擁有廣泛的軟件生態(tài)系統(tǒng)，可以編程處理從用戶界面到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的各種工作負(fù)載。它的并行性確保了出色性能，而基于圖塊的計(jì)算流水線確保了高效性。
隨著 D系列所有產(chǎn)品的發(fā)布，展望未來，Imagination 將繼續(xù)通過高性能高效的 GPU 為客戶提供支持，為從智能手表到服務(wù)器的所有設(shè)備提供完美的圖形處理和先進(jìn)智能支持。
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