IMG A系列GPU的HyperLane（超線程）技術

作者：BENNY HAR-EVEN

幾個月前我們推出了IMG A系列，它是我們最新的GPU IP，具有多維度的可擴展性、低功耗的圖形和計算性能，我們認為它是一系列應用市場的理想解決方案，從移動手機、平板電腦、游戲到汽車、DTV（數字電視）、服務器等應用。因此，我們將其稱為“萬物的GPU”。

A系列可以說是GPU技術的一次重大飛躍，并將為未來的技術產品提供支持。下面給出一些觀點，Helio P95 SoC是我們的合作伙伴聯(lián)發(fā)科（MTK）推出的一款強大的中端芯片組，它集成了PowerVR GM9446 GPU，并將很快成為一系列產品的核心。然而對于Imagination來說，我們一直向往著未來，與P95相比A系列GPU提供約2.5倍的圖形性能，8倍的AI處理速度或者降低60%的功耗，這些特性著實讓人印象深刻。

最初GPU只關注一件事，即3D圖形，尤其是填充率。創(chuàng)建3D三角形、計算它們的位置并且著色、處理需要的三角形（基于分塊延遲渲染技術）、最后輸出顯示在屏幕上。如今GPU則需要做更多的事情——統(tǒng)稱為“計算”。確實，關于在低功耗GPU上完成的諸多計算操作，我們已經討論了很長時間了。

換句話說，現(xiàn)代的GPU都需要支持多任務處理，為了能夠以高效且安全的方式實現(xiàn)這一點，我們開發(fā)了HyperLane技術。對于每款A系列GPU，從最小規(guī)模到最大規(guī)模都支持八個獨立的硬件控制通道，它們在內存中都是互相隔離的，這樣不同的任務便可以同時交由GPU處理，從而實現(xiàn)了完全安全的GPU多任務處理。這意味著可以有八個完全不同的工作負載且同時運行。這一點在目前市場上是獨一無二的。

專用硬件實現(xiàn)GPU最大利用率

還有一個特性我們稱為動態(tài)性能控制，我們可以確保GPU將性能分給多個任務，同時執(zhí)行且實現(xiàn)GPU利用率的最大化。這個概念我們已經在桌面處理器領域進行了很好的探索，一個物理內核作為多個邏輯內核出現(xiàn)，多任務同時處理從而提升硬件資源利用率和多任務處理性能。

我們獨特的解決方案是通過我們的固件處理器來加速，它確保了多個圖形或計算任務能夠由硬件來調度和執(zhí)行，而不會有任何開銷，這確保了GPU在任何時候都是被充分利用的，從而提升實際性能。

HyperLane技術用于圖形處理和AI

現(xiàn)在讓我們來了解一些應用案例，看看它是如何在真實應用中部署的。我們先從智能手機或平板電腦上的經典移動應用開始。你可能想對手機上的圖片進行排序或分類——（是的，一共有14984張），其中一半可能是食物、家人、朋友以及寵物的照片，另一半可能是包含你臉部的照片，你的手機可能會使用GPU的計算能力實現(xiàn)完美的過濾。這多虧了HyperLane技術，它可以讓這些任務在后臺執(zhí)行，即使你瀏覽網頁或使用App都不會有任何的性能損失。

或者你有一款正在玩的AR游戲，其中在3D場景中放置物體的物理效果需要GPU計算來完成，同時還要進行圖形渲染，從而使用戶的體驗更加流暢。