PowerVR çok pislik mi? Apple'ın kendi geliştirdiği GPU'nun arkasındaki gerçek şudur:
Geçtiğimiz birkaç yıl içinde, Apple'ın çekirdek teknolojinin dikey entegrasyonu konusunda endişeleriniz varsa, British Imagination Technologies'i terk etmesine şaşırmıyorsunuz. Bu şirket aslında Apple'ın uzun vadeli bir tedarikçisidir ve Apple aynı zamanda hissedarlarından biridir, ancak Apple yalnızca kendi A serisi yonga tasarımını mükemmelleştirmek için GPU ve IP'sinin patent onayını alır. Örneğin, A10 Fusion'da entegre GPU, Imagination Technologies tarafından sağlanan PowerVR GT7600 grafik mimarisidir.
Pek çok kişi Apple'ın tamamen Imagination Technologies içermesi gerektiğini düşünüyor, ancak doğrulanabilecek en son bilgiler tam tersi. Imagination Technologies, Apple'ın patentler ve IP fikri mülkiyet hakları dahil olmak üzere tüm teknolojilerini önümüzdeki iki yıl içinde terk edeceğini doğruladı. Burada neler oluyor? Bir vuruş yapalım.
Öncelikle Imagination sert bir darbe aldı, Apple çıkabilecek mi?
Imagination Technologies sert bir darbe aldı. Bu olan ilk şey. Appleın duyurusunun ardından hisse senedi fiyatı% 70 düşüşle hemen düştü. Daha da önemlisi Apple, Imagination Technologies'in önemli bir müşterisidir ve Apple hesabından alınan lisans ve lisanslama ücretleri şirketin gelirinin yarısından fazlasını oluşturur. Imagination Technologies'in mali raporuna göre Apple, geçtiğimiz mali yılda 60,7 milyon sterlin öderken, şirketin tüm mali yıl için geliri 120 milyon sterlin oldu.
Apple'ın hareketinin Imagination Technologies'in bir gecede kurtuluş öncesine dönmesine izin verdiğini söylemek abartı olmaz. Apple olmadan Imagination Technologies, temelde önemli bir gelir kaynağını kaybetti. Apple'ın aynı zamanda Imagination Technologies'in de hissedarı olduğunu söyleyebilirsiniz.Ancak Apple, hisselerin yalnızca% 8'ine sahiptir ve hisselerini artırmaya devam etme niyeti yoktur. Imagination Technologies'in bağımsız olarak nasıl hayatta kalabileceği endişe vericidir.
Apple'ın şu anda kaçıp kurtulamayacağını söylemek zor, çünkü Imagination Technologies, Apple'ın kendi IP fikri mülkiyetinden, patentlerinden ve gizli bilgilerinden tamamen kaçınabileceğine inanmıyor. Apple'ın kendi GPU tasarımının şirketin IP'sini ihlal etmediğini, ancak Apple'ın geçici olarak Anlayamıyorum. Imagination Technologies, Apple'ın GPU mimarisini IP'yi ihlal etmeden sıfırdan tamamen yeniden tasarlamasının son derece zor olduğuna inanıyor.
Bu nedenle, Apple'ın otonom GPU'su açıklandıktan sonra, Imagination Technologies'in Apple ile savaşmak için yasayı kullanmaya hazır olduğu açıktır.
PowerVR GPU'nun çok saçma olması ve Apple'ın pes etmek istemesinden mi?
Şu anda A10'da kullanılan PowerVR GT7600 grafik işlemci birimi, bu yıl Android kampının en güçlü amiral gemisi olan Snapdragon 835 olan Adreno 540'tan hala daha aşağı veya hatta daha iyi değil.
Örneğin, AnandTech'in Snapdragon 835 testinde, Adreno 540 GPU ve PowerVR GT7600, GFXBench'in Ekran Üstü hız testini her ikisi de 60 fps tam kare hızında çalıştırırken bir bağ kurdu.
OpenGL ES 3.1 ve Metal'in performansını da değerlendiren Basemark ES 3.1 benchmark testinde PowerVR GT7600'ün sahne simülasyonundaki performansı son derece yüksek ve üstünlük çok yüksek.
Böylesine mükemmel bir performans karşısında, Apple bugün hala Imagination Technologies'e güveniyor.Sadece iPhone ve iPad'in A serisi yongaları PowerVR GPU teknolojisini kullanmakla kalmıyor, Apple TV ve Apple Watch da bir istisna değil. Buna ek olarak, Imagination Technologies'in yeni nesil Furian GPU teknolojisi, önümüzdeki yıl yakında çıkacak ve son teknoloji mobil alanda saygı görmeye devam etmek çok doğal.
Imagination Technologies, geçtiğimiz yıllar boyunca Apple'a büyük bir zenginlik getirdi. Sonuçta, güçlü GPU performansı her zaman Apple ürünlerini rakiplerinden ayıran bir özellik olmuştur ve Apple bunu iPhone stratejisinin önemli bir parçası haline getirmekten mutluluk duyar. 2007'de iPhone'daki ilk yonga zaten PowerVR MBX GPU ve ARM CPU'nun bir kombinasyonuydu. İPad'in sonraki doğuşu da Imagination Technologies'e atfedilemez.Her nesil iPad'in GPU performansının cep telefonlarından çok daha güçlü ve enerji açısından oldukça verimli olduğunu görebiliriz. A8X ve A9X gibi yongaların GPU tasarımı Apple'ın mobil performansını tatmin ediyor. Ve pil ömrü ihtiyacı.
Bu nedenle yüzeyde Apple kesinlikle pes etmiyor çünkü Imagination Technologies'in GPU ürünleri yeterince iyi değil.
Apple'ın otonom GPU'su burada mı?
Aslında Apple, Imagination Technologies'in birinci sınıf üst düzey GPU'larını acımasızca terk etmiyor, bunun yerine, geçmiş yıllarda pek çok zemin çalışması yaptı. Örneğin, bu yılki en erken kazanç telekonferansı toplantısında, Apple CFO'su Luca Maestri son yıllarda Ar-Ge harcamalarının neden keskin bir şekilde arttığını açıkladı ve stratejik odak noktasının Appleın dahili temel teknolojisini daha fazla gelişme sağlamak için güçlü bir şekilde desteklemek olduğunu iddia ederek önemli bir faktörden bahsetti. .
Sektördeki farklılaşmayı sürdürmek için şirketin aslında yıllar önce bağımsız temel teknoloji araştırma ve geliştirme biriktirmeye ve daha temel tedarikçilerden kurtulmaya başladığını söyledi. Apple, esas olarak işlemci veya sensör teknolojisi etrafında dönüyor ve bugün, geçmişe göre dahili olarak daha fazla iş yapılıyor, çünkü bu, yenilikçiliği desteklemek için çok önemli. Aynı zamanda Apple, hem maliyet hem de kalite açısından daha fazla kontrole sahip olabilecektir.
Açıkçası, GPU, özellikle Apple'ın izlediği veya aktif olarak keşfettiği AR artırılmış gerçeklik ve VR sanal gerçeklik teknolojileri dikkate alındığında, kesinlikle Apple'ın temel teknolojisi olmaya hak kazanmıştır. Ancak, Appleın kendi kendine özelleştirilmiş CPU çekirdeği gerçekten de kendi GPU'sunun habercisidir. A4'ten A10'a yedi yıl geçti. Apple, kendi kendine özelleştirilmiş CPU mimarisinde büyük atılımlar yaptı. A serisi yongaların başarılarının bütününü oluşturduğu söylenebilir. Sektördeki rakipler hayranlık içinde.
Apple zaten olgun ve çok başarılı bir CPU çekirdeği özelleştirme deneyimine sahip.Örneğin, 2013'te A764 bit mimariye geçti ve Apple, en azından donanımda GPU teknolojisinin geliştirilmesine de büyük önem verdi. Bu nedenle, 2014 yılında Apple, oyunun kurallarını yeniden yazan muhteşem Metal teknolojisini tanıttı.GPU'nun performansını en üst düzeye çıkarmak için CPU ve GPU'yu birlikte çalışacak şekilde optimize edebilir, böylece daha akıcı ve daha karmaşık görsel efektler sunabilir. Geliştiriciler, mobil cihazlara konsol düzeyinde 3B oyunlar sunar.
Bir GPU'yu sıfırdan başlatmak kolay değildir, ancak Apple'ın sapmalardan kaçınmasına ve kendi GPU çekirdeği ile daha iyisini yapma konusunda daha emin olmasına yardımcı olan bu deneyimlerdir.
Apple otonom GPU'ları ne zaman düşündü?
2013 ya da daha önce olduğu söylenebilir. Hepimiz, A serisi yongaların, Apple'ın 2008 yılında küçük bir fabless yarı iletken şirketi olan P.A. Semi'yi 278 milyon ABD Doları karşılığında satın almasıyla atılan temel olduğunu biliyoruz. Aynı zamanda, Nisan 2010'da, mobil çip üreticisi Intrinsity'nin satın alınması için 121 milyon ABD doları daha harcandı. O zamandan beri, Apple'ın işlemci ve sensör teknolojisi araştırma ve geliştirmesi kontrolden çıktı.Örneğin, AuthenTec'in satın alınması ve bir araştırma ve geliştirme merkezinin kurulması yoluyla Touch ID'nin araştırma ve geliştirme çalışmaları tamamlandı. Texas Instruments 2012'de mobil alanda çipleri piyasaya sürdüğünde, büyük bir çip mühendisi dalgası da işe alındı.
2013'te Apple'ın bağımsız yongalar için daha büyük hedefleri vardı.Orlando'da çalışmak üzere çok sayıda AMD grafik mühendisi işe alındı. Marvell ve Huawei'ye GPU'lar sağlayan Vivante teknoloji tasarımcısı Utku Diril de Apple tarafından saldırıya uğradı. Aynı zamanda Apple, GPU donanımını içeren bir dizi iş pozisyonu yayınlamaya başladı. O yıl, analistler Appleın GPU mühendislerini talep etme amacını sorgulamaya başladı çünkü Apple işe alımda daha mükemmel mühendislerin geleceğini umduğunu açıkça belirtti. Bağımsız GPU'nun fikri mülkiyet hakları ayrıca GPU mimarisinin performansını, işlevlerini, zamanlamasını, alanını ve güç tüketimini içerir.
2014'te, New York'taki ve diğer yerlerdeki birçok yonga fabrikasının IBM tarafından satılması nedeniyle, Apple, daha iyi tazminat ve yüksek sübvansiyonlar yoluyla IBM, AMD ve Freescale gibi yonga üreticilerinin büyük bir grafik dalgasını kazmayı başardı. mühendis. Apple, 2015'in hemen ardından Nvidia'nın GPU mimarisi kıdemli yöneticisi John Tynefield'ı da aldı. Daha fazla örneğe değinilmeyecek, ancak 2008'den 2015'e kadar olan dönemde Apple bu kadar çok yonga mühendisi kazdı ve bu kadar çok Ar-Ge merkezi açtı? Gerçekten sadece A serisi yongaların CPU'su için mi tasarlanmış? Sonuçta, bir çip tasarımcısı veya mühendisi olduğu anda, Apple hemen işe alıyor ve GPU işe alma pozisyonları artmaya devam ediyor.
Elbette, kağıt paketi yangını tutamadı, bu yüzden 2015'in sonlarında, Apple'ın GPU'yu birkaç yıldır gizlice tasarladığına ve ilgili tüm çalışmaların "perde arkasında sessizce devam ettiğine" işaret eden birçok söylenti vardı. Mart 2016'da Apple'ın Imagination Technologies'i alacağına dair söylentiler çıksa da Apple hiçbir zaman harekete geçmedi ve insanların şüpheleri derinleşti. Aslında, Mart'tan Ekim 2016'ya kadar Apple, bağımsız GPU tasarımını ayarlamak için Imagination Technologies'den en az 25 kıdemli yetenek işe aldı.
Apple uzun yıllardır kendi GPU'sunu yapmadı mı?
Appleın PA Semiyi satın alması, mimari yetkilendirmeyi gizlice elde etmesine rağmen, yalnızca CPU ve GPUnun çevresel tasarımını gerçekleştirmekle kalmayıp, aynı zamanda çekirdekte önemli özelleştirmeler yapmasına izin vermiyor, aynı zamanda Imagination Technologiesin dediği gibi, GPU mimarisini sıfırdan tamamen yeniden tasarlamak son derece zor. şey. Ancak Apple herhangi bir başarıdan yoksun değil.Geçen Ekim ayında, çip alanında uzman olan David Kanter, Apple'ın bağımsız GPU'sunun ilerlemesini uzun bir makale ile tanıttı.
Uzman, CPU'nun bağımsız olarak özelleştirilmesine ek olarak, Apple'ın kendi GPU grafik işlem birimini daha önce başarıyla özelleştirdiğini belirtti. Apple, iPhone 6 serisi akıllı telefonlar için A8 yongasını tasarladığında, onun için ilk GPU çekirdeğini zaten özelleştirmişti ve Apple ayrıca bu yıl piyasaya sürülen A9 ve A10 Fusion yongasında kendi GPU'sunu özelleştirmişti. Yenileme, bu şu anda Apple'ın GPU özelleştirmesindeki başarılarıdır.
Ardından uzman, GPU grafik işlemci biriminin gerçekten daha karmaşık olduğunu ve API komutları, üçgen pikselleştirme ve tarama çıkışı gibi görevleri yerine getirmek için sabit grafik donanımının gerekli olduğunu açıkladı. Ayrıca, GPU'nun ve programlanabilir gölgelendiricilerin kalbi olan bir gölgeleme çekirdeği de vardır (köşe gölgeleme birimleri, piksel oluşturma ardışık düzenleri vb. Dahil). Son olarak, CPU üzerinde çalışan yazılım olan sürücü birimidir. Sahneyi birlikte daha iyi işlemek için bu bileşenlerin birlikte çalışması gerekir.
GPU içindeki teknik etkinliklerin çoğundan Imagination Technologies sorumlu olsa da, Appleın bağımsız özelleştirmesinden, özellikle Appleın kendi daha verimli ve daha yüksek performansıyla değiştirdiği "kalp" olarak bilinen renklendirme çekirdeğinden hala çok fazla çalışma var. Aynı zamanda Apple, kod üretmek için kendi sürücüsünü ve derleyicisini de geliştirdi. Genel olarak, Apple genellikle PowerVR donanımını kullanır, ancak içinde birçok benzersiz patentli tasarım vardır.
Asıl soruya dönersek, Apple neden kendi GPU'sunu yapıyor?
Appleın GPU tasarımları uzun süredir Imagination Technologies tarafından lisanslanmıştır ve lisanslı diğer rakiplere göre avantajlara sahip olma eğilimindedirler. Örneğin, diğer rakiplerden daha özgürce daha güçlü GPU yapılandırmalarını seçebilir ve işletim sistemini kullanabilir ve Geliştirme araçları, diğer rakiplerin yapamayacağı mükemmel performansı sağlamak için en iyi görsel ve grafik ortamını yaratan, zengin animasyonları ve en yumuşak geçişleri gerçekleştiren GPU hızlandırmaya adanmıştır.
Aslında bu, Appleın 1990ların ortalarındaki Mac stratejisine benzer. O zamanlar Appleın Quartz işleme motoru teknolojisi, GPU performansından tam olarak yararlandı ve OS Xin Windows'u tam beş yıl boyunca yönetmesine olanak tanıdı. Bu nedenle Apple, iPhoneun GPU'suna da büyük önem veriyor ve ayrıca görüyoruz. İOS platformu, OpenGL'yi atlayabilen ve doğrudan güçlü GPU performansını kullanabilen benzer bir Metal teknolojisine de sahiptir. Sonra biri sordu, Imagination Technologies'in GPU'su çok güçlü ve Apple bunu kullanmayı tercih ediyor, neden özelleştirilmesi gerekiyor.
Her şeyden önce, GPU her zaman Apple'ın stratejik odak noktası olmuştur.Apple'ın yeni üst düzey GPU teknolojisinin geliştirilmesine yatırım yapması şaşırtıcı değildir. Ayrıca, tartılması gereken bazı faktörlerin olması kaçınılmazdır.
Birincisi maliyet faktörüdür.Yapılan çip yapısında, daha yüksek bir GPU kümesi entegre edilecekse, tüm çipin bitmiş ürün alanı daha da genişletilmelidir, bu da Ar-Ge ve üretim maliyetlerinde bir artışa yol açar. Apple, en iyi donanımlı GPU kümesini seçmedi, ancak daha küçük veya nispeten makul bir GPU yapılandırması kullandı. İkincisi performans faktörüdür.GPU mimarisi tasarımı tamamladığında ve çekirdek frekansı değişmeden kaldığında, grafik işleme performansını iyileştirmenin tek yolu, performansa ulaşmak için daha fazla çekirdek yapılandırmaktır. Apple'ın görmek istediği sonuç değil. Ne kadar çok çekirdek varsa, kararlılık o kadar kötü olur ve güç tüketimini kontrol etmek kolay değildir.
Apple bugün olağanüstü bir GPU ekibine sahip ve cömertçe yatırım yapmaya istekli. Bu nedenle, Apple kendi GPU mimarisini özelleştirerek önemli performans iyileştirmeleri elde edebilecektir. Hem çip alanı hem de performans Imagination Technologies'den daha fazlası olabilir. GPU çekirdeği, genel yonga yapısı tasarımı için daha uygundur. O zamana kadar, maliyeti sadece kendi ellerinde kontrol etmek daha kolay olmayacak, aynı zamanda kendi yazılım platformlarında görüntü teknolojisi gerektiren video oyunları ve diğer uygulamalar için daha elverişli olacak ve derin optimizasyon yoluyla daha da ileride olacaklar.
Kısacası, Apple, CPU özelleştirmesinde diğer rakiplerine göre daha başarılı olduğunu kanıtladı.Şimdi en büyük bilinmeyen, Apple'ın kendi GPU tasarımını nasıl tamamlayacağı.En erken 15 ay içinde piyasaya sürülecek mi? Apple, AR, VR ve AI'da daha büyük hamleler yapmak için kendi GPU'unu kullanacak mı? Appleın besin zinciri artık yeterince büyük ve önümüzdeki iki ila üç yıl içinde daha fazla sonuç sunulabilir.
