Садржај

• Преглед перформанси Мали-Г77
• Упознајте Валхалла, Бифростовог наследника
• Унутар извршног мотора
• Мап Куад Тектуре Маппер
• Обједињавање свега на Мали-Г77

Упоредо са својим новим Цортек-А77 ЦПУ језгром, Арм је представио ГПУ нове генерације намењен смартфонима следеће генерације паметних телефона. Мали-Г77, који се не меша са новим екраном Мали-Д77, означава одлазак Арм-ове Бифрост архитектуре и прелазак на Валхалл.

За тренутак ћемо ући у фине детаље нове архитектуре. Прво ћемо скочити право на оно што корисници треба да очекују у погледу повећања перформанси.

Преглед перформанси Мали-Г77

Арм се може похвалити до 40 процената графичких перформанси код следећих гене уређаја Мали-Г77 у поређењу са данашњим Мали-Г76 моделима. Овај број узима у обзир процес као и архитектонска унапређења. Мали-Г77 се може подесити од 7 до 16 сензорских језгара, а свако језгро је скоро потпуно исте величине као и језгро Г76. То значи да ће паметни телефони врхунског вероватно испоручити сличне процесоре као и данас - негде у тинејџерима. То нам омогућава да направимо неке шпекулативне процене перформанси у односу на постојеће скупове чипова.

Гледајући популарну Манхаттан ГФКСБенцх референтну вриједност, повећање перформанси од 40 посто отвара значајан учинак у односу на хардвер тренутне генерације. Креноцоммовом чипу следеће генерације Адрено чипа ће бити потребна његова значајна надоградња перформанси да би се одржао ниво игралишта. Чини се да се таблице окрећу у руку.

Архитектонски паметно, играчке перформансе повећавају се 20 до 40%, док машинско учење зарађује на 60%

На основу овог прилично сировог балонског паркирања, 10-језгрени Мали-Г77 (конфигурација коју често видимо од Хуавеија) изгледа да је готово пред крај ове генерације као врхунски хардвер за графичку мобилну опрему. Конфигурација са 12 језгара, која се обично види у Самсунг-овом Екинос-у, пружа велико вођство за најновији ГПУ-ов ГПУ. Наравно, стварни референтни вредности ће зависити од других фактора, укључујући процесни чвор, ГПУ кеш меморију, конфигурацију ЛПДДР меморије и врсту апликације коју тестирате. Стога узмите горњи граф с огромном дозом соли.

Само у погледу нове архитектуре, Арм наводи да Мали-Г77 нуди просечно 30-постотно побољшање енергетске ефикасности и густине перформанси. Ту је и огромно повећање од 60 процената за апликације машинског учења, захваљујући ИНТ8 тачканој подршци за производ. Очекивања од перформанси за игре постављена су негде између 20 и 40 процената појачања, у зависности од наслова и врсте графичког оптерећења у понуди.

Да бисмо тачно разумели како је Арм постигао ово побољшање перформанси, дубље заронимо у архитектуру.

Упознајте Валхалла, Бифростовог наследника

Вахалл је скала ГПУ архитектура друге генерације компаније Арм. То је мотор са 16 варп-варп извршења, што у основи значи да ГПУ извршава 16 упутстава паралелно по циклусу, по обрадивој јединици, по језгри. То износи 4 и 8 ширине у Бифросту.

Остале нове архитектонске карактеристике укључују динамичко распоређивање инструкција које се у потпуности управљају хардвером и потпуно нови сет упутстава који задржава оперативну еквивалентност Бифросту. Други укључују подршку за Арм-ов АФБЦ1.3 формат компресије, ФП16 рендерирање циљева, слојевито приказивање и вертек схадер излазе.

Мали-Г77 има 33% више математике паралелно од Г76.

Кључеве за разумевање главних архитектонских промена проналазимо испитивањем извршне јединице у језгри. Овај део ГПУ-а одговоран је за дробљење броја.

Унутар извршног мотора

У Бифросту, свако језгро ГПУ-а садржавало је три мотора за извршење или два у случају неких нижих модела Мали-Г52. Сваки мотор садржи и-цацхе, регистар датотеку и варп контролну јединицу. У Мали-Г72 сваки мотор рукује са 4 упутства по циклусу, што је на прошлогодишњем Мали-Г76 повећано на 8. Ширење кроз та три језгра омогућава 12 и 24 32-битна пливајућа тачка (ФП32) спојена мултипли-акумулирајући (ФМА) упутства по циклусу.

Код Валхалл-а и Мали-Г77 постоји само један мотор за извршавање унутар сваког ГПУ-овог језгра. Као и до сада, овај мотор садржи јединицу за контролу основе, регистар и икацхе, која је сада подељена у две процесне јединице. Свака процесорска јединица обрађује 16 варп инструкција по циклусу, за укупну пропусност од 32 ФП32 ФМА упутства по језгри. То је повећање од 33 посто за проток инструкција преко Мали-Г76.

Арм је прешао са три на само једну извршну јединицу по ГПУ језгру, али сада постоје две процесне јединице унутар Г77 језгре.

Поред тога, свака од ових процесних јединица садржи два нова блока математичких функција. Нова јединица за конверзију (ЦВТ) обрађује основна упутства за цео број, логику, грану и конверзију. Јединица за специјалну функцију (СФУ) убрзава множење целих бројева, дељења, квадратни корен, логаритме и друге сложене целобројне функције.

Стандардна ФМА јединица је приметила неколико подешавања, подржавајући 16 упутстава ФП32 по циклусу, 32 ФП16 или 64 тачкаста упутства за производ ИНТ8. Ове оптимизације доносе 60-постотно повећање перформанси у апликацијама за машинско учење.

Мап Куад Тектуре Маппер

Друга кључна промена у Мали-Г77 је увођење четвероструког пресликача текстуре, у односу на двоструки маппер текстуре у претходној генерацији. Мапе текстуре одговоран је за мапирање 3Д полигона у сцени у 2Д приказ који видите на екрану. Одговорна је за узорковање, интерполацију и филтрирање како бисте изгладили кутни и померајући садржај да бисте избегли оштре ивице лошег квалитета.

Остаје на снази јефтино уклањање подстицаја како би се помогло квалитету слике, али дуплирање перформанси текстуре је главна предност овде. Јединица за текстуру сада обрађује 4 билинеарна текстила по сату у односу на два раније, 2 трилинеарна текстила по сату и брже од филтрирања ФП16 и ФП32.

Четвероструки пресликач текстуре подељен је на две стазе, пружајући краћи цевовод за нити које погађају садржај у кешу. Неуспјешан пут, који обрађује претворбу формата и декомпресију текстуре, има шире сучеље за Л2 кеш меморију. Ово је такође корисно за радно оптерећење машинског учења које би често требало увлачити нове податке из меморије.

Обједињавање свега на Мали-Г77

Арм је направио низ других промена на Мали-Г77 како би се поклопио са главним променама у Валхалл архитектури. Контролни блок је поједностављен захваљујући јединственом дизајну јединице извршења, док интерни динамички планер заправо омогућава флексибилније издавање упутстава унутар сваке језгре. Са већом пропусношћу у сваком језгру, датапатх је такође краћи и нижи у кашњењу, све до само 4 циклуса од 8 претходно.

Нови дизајн је такође боље усклађен са Вулкан АПИ-ом, поједностављујући дескрипторе возача како би спустили погонске трошкове возача за побољшане перформансе „до метала“.

Укратко, Мали-Г72 и Валхалл доносе значајне промене од компаније Бифрост које обећавају значајно повећање перформанси за апликације за игре и машинско учење. Оно што је посебно важно, дизајн се уклапа у исте буџете снаге и подручја као и Бифрост, осигуравајући да ће мобилни уређаји бити у могућности да пруже више перформанси без бриге о трошковима топлоте, снаге и силицијума. На основу пројекција перформанси, Мали-Г77 би требао бити у могућности да Куалцомм-овом следећем гену Адрено добро покрене свој новац.