与苹果破镜重圆后，Imagination大举进攻桌面和云端市场

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过去几年，Imagination 过得有些坎坷。遭遇苹果自研 GPU 的单飞“危机”后，股价大跳水，后来被私募基金凯桥（Canyon Bridge）5.5 亿英镑收购。很多人都在好奇，这家曾经在移动 GPU 领域与高通、Arm 三分天下的 IP 供应商，现在过得怎么样？

事实上，Imagination 创新的步伐一直并没有停下。继 2019 年 12 月发布其“有史以来性能最强大的 GPU IP”-IMG A 系列之后，今年 1 月，Imagination 宣布与苹果达成新的多年期授权协议。日前，Imagination 公司再度宣布重大突破——推出全新 GPU IP IMG B 系列。



进攻更高性能的桌面和云端 GPU 市场


据 Imagination 首席营销官 David Harold 介绍，在 GPU IP 市场，Imagination、Arm 和高通分别占据 35.5%、34.5%和 30%的市场份额。现在，Imagination 希望借助 B 系列在保持和提升移动 GPU 市场竞争力的同时，向更高性能的桌面和云端 GPU 市场拓展。

性能方面，B 系列提供了 6TFLOPS(每秒万亿次浮点运算)的计算能力，与前几代产品相比，功耗降低多达 30%，面积缩减了 25%，且填充率比竞品 IP 内核高 2.5 倍，可谓是一次全面又重磅的升级。

“B 系列建立在大量投资及 A 系列技术优势的基础上，增加的多核技术不但提供了最高的性能密度，还以 33 种全新配置扩展了公司的 GPU 产品系列，可以针对给定的性能目标实现更低的功耗和最高 35%的带宽降低”，Imagination 技术产品管理高级总监 Kristof Beets 介绍。

据了解，B 系列主要包括 BXE、BXM、BXT、BXS 四大系列：

IMG BXE 专门针对用户界面(UI)渲染和入门级游戏设计，面向高清显示应用。该系列每个时钟周期可以处理 1-16 个像素，支持从 720p 到 8K 的分辨率。与上一代内核相比，BXE 实现了 25%的面积缩减，填充率密度是竞品的 2.5 倍。

IMG BXM 为中档移动端游戏以及用于数字电视和其他市场的复杂 UI 解决方案提供支持，在紧凑的硅面积上实现了填充率和计算能力的平衡。

IMG BXT 作为 B 系列旗舰款产品，该系列 GPU 是一个四核部件，可以提供 6TFLOPS 的性能，每秒可处理 192Gigapixel(十亿像素)，拥有 24TOPS(每秒万亿次计算)的 AI 算力，同时可提供行业最高的性能密度，并允许对 SoC 和多晶粒封装中各个内核的配置和布局进行更灵活的控制。

IMG BXS 面向未来汽车的 BXS 系列是符合 ISO 26262 标准的 GPU，提供了从入门级到高级的完整产品系列，可为下一代人机界面(HMI)、UI 显示、信息娱乐系统、数字驾舱、环绕视图提供解决方案，高计算能力的配置还可支持自动驾驶和先进驾驶辅助系统(ADAS)。

事实上，汽车也是 Imagination 的重点之一。传统上 GPU 在汽车中的应用多为屏幕显示，但现在主要用于 ADAS 系统，安全性、算力的需求都大为不同。据 Imagination 官方介绍，该公司在汽车 GPU IP 市场占有率高达 43%。从 2019 年底发布面向汽车应用的 IMG AXT-32-1024(1TFLOP、32Gpixels 和 4TOPS)，到今年 5 月与北汽产投、翠微股份签署协议，合资成立北京核芯达科技有限公司，主攻自动驾驶应用处理器和智能座舱语音交互芯片研发，再到 7 月推出可实现 ADAS 加速和安全关键图形处理功能的 XS GPU 系列，在该领域的布局一直在增强。



多核架构和图像压缩技术是两大亮点


多核架构和 IMGIC 图像压缩技术是 B 系列 GPU 最值得关注的两大特性。

据了解，全新的多核架构已经针对 BXT 和 BXM 内核的每个产品系列进行了优化，利用多个主核的扩展特性实现了 GPU 内核的多核扩展。多核架构结合了所有内核的能力，可以为单个应用提供最大化的性能，或者根据需要支持不同内核去运行独立的应用。

BXE 内核提供了主核 - 次核的扩展模式，这是一种面积优化的解决方案，通过单个 GPU 内核提供了高性能，同时可以利用 Imagination 的 HyperLane 技术进行多任务处理。BXS 汽车 GPU 内核也利用了多主核可扩展的特性，来支持性能扩展，以及跨多个内核进行安全检查，以确保正确运行。

据介绍，B 系列的设计思路与当前流行的小芯片(Chiplet)设计趋势相符，通过在多核架构中采用高性能、低功耗内核，并整合了创新性的分散管理方法，从而可以提供高效的扩展特性，能够提供以前的 GPU IP 所不具备的性能水平和配置。

图像压缩技术方面，IMGIC 技术提供了四种压缩等级：从像素完全无损模式，到可确保 4:1 或更佳压缩率的带宽极省模式，从而提供了一个节省带宽、增加灵活性的新选择，使之能够在优化性能或降低系统成本的同时，保持出色的用户体验。

目前，芯动科技已经宣布在即将推出的一款高性能 4K/8K 图形 PCI-E Gen4 GPU 独立显卡芯片中选择了 BXT 内核，该独立显卡芯片将很快面市，主要面向未来 5G 云游戏和数据中心应用。



GPU 移动端之外的沃土


在桌面机、数据中心这些潜力巨大的市场，GPU 的需求在持续增加，但相关垂直领域的芯片企业却鲜少具备自研的能力。Imagination 新推出的 IMG B 系列，对于试图在这些领域与英伟达、Intel、AMD 等进行硬“刚”的厂商来说，可能是有力弹药。

与上游 IP 厂商展开合作，将是一个不错的选择，毕竟 GPU 需要复杂 IP，基础专利门槛较高，对于新入局者来说，要绕开这些基础专利，开发进程将低效很多，这应该也是苹果两年多后与 Imagination 破镜重圆的主要原因。

不过，自研终究是一条不平坦的道路，苹果的自研 GPU 之路，正是向产业链上游寻求突破的艰难缩影，有人才、生态、技术、成本等诸多限制，更需要时间的积累。对于国内众多试图抢占算力红利的公司来说，IP、软件栈、生态都是横亘在面前的壁垒，这些也正是 Imagination 能够发挥价值的地方，帮助中国厂商加速设计并实现差异化优势，是其面临的巨大机遇。

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