製品名を少し変更し、RISC-Vの魔法を少し加え、パフォーマンスを少し向上させ、そしてイマジネーションの第10世代PowerVRが誕生しました。

イマジネーションは本日、携帯電話や自動車から PC やサーバーまで、あらゆる種類の 3D グラフィックスやその他の画像をレンダリングすることを目的とした GPU コアを搭載した PowerVR ファミリーの第 10 世代を発表します。

この特別な展開には、注目すべき点がいくつかある。これは、2010年代の終わりにあまり芳しくなかったイマジネーションにとって、実質的な復活の試みと言えるだろう。英国を拠点とする同社は、主力顧客であるAppleを劇的に失った。Appleは、PowerVRの使用を継続するのではなく、将来のiPhone向けに自社製のグラフィック処理コアを開発することを決定したのだ。また、MIPSマイクロプロセッサ部門も売却し、中国のプライベートエクイティによる救済を余儀なくされた。

Arm、Qualcomm、Nvidia、Apple、AMDといった企業がグラフィックス、コンピューティング、AIアクセラレーションの開発で脚光を浴びている中、半導体業界の隅々にまで入り込み、少し迷っているImagination Technologiesは、この新世代で本来の姿を取り戻し、失った地位を取り戻せることを期待しています。PowerVRはかつて、組み込みおよびモバイルGPUコアのゴールドスタンダードとみなされていましたが、商業的に行き詰まり、Arm、Appleなどの企業が追い上げてきたことで、その勢いはやや失われました。

アップデート

では、大きな変更点は何でしょうか？第10世代では、ImaginationはGPUコアの命名規則を刷新しました。以前の世代はPowerVR 8、9などと呼ばれていましたが、現在はPowerVR Aシリーズ、Bシリーズ、Cシリーズ、Dシリーズとなっています。6、7、8、9からA、B、C、Dへと数えていく様子は、まさに16進数のような印象です。

もう一つの変更点は、GPUコアが内蔵の32ビットRISC-V互換ファームウェアプロセッサによって制御されることです。この高度にカスタマイズされた内部CPUコアは、電圧や周波数のスケーリングを含むグラフィックスパイプラインのほぼすべての側面を完全に制御し、描画操作と計算を必要に応じて最適にスケジュールおよび再スケジュールし、個々のエンジンを必要に応じてオン/オフすることで、電力効率と利用効率を向上させます。

このコントローラーはアーキテクチャ内に隠されており、Imaginationが提供する独自のファームウェアを実行するため、開発者が直接気にする必要はありません。ただ、これらのGPUを駆動・制御するRISC-V CPUコアがあり、制御信号がパイプラインに流れているというのは、非常に興味深い点です。特にImaginationがMIPS CPU部門をオフロードした今となってはなおさらです。

MIPSとRISC-Vは共通の伝統を受け継いでいます。この謙虚なハッカーにとって、それぞれ叔母と姪のように思えるほどです。ちなみに、Imaginationは最近、RISC-Vシステムオンチップの寵児であるSiFiveを通じて、自社のGPU設計をチップエンジニアに提供しました。

この Janitor コアは、電力と帯域幅を節約するために画面上に実際に表示されているものだけを描画しようとする Imagination のタイルベースのレンダリング アプローチと連携して動作します。

さらに、従来世代と比べてパフォーマンスが向上しているというお決まりの主張もあります。Imagination社によると、Aシリーズは、同じ製造プロセスノードとクロック周波数で、現在出荷されているPowerVRコアと比較して、グラフィックス性能が2.5倍、機械学習性能が8倍、消費電力が60%低減されているとのことです。

Aシリーズ（コードネーム：Albiorix）は現在ライセンス供与可能です。Bシリーズ（コードネーム：Barrex）は、Aシリーズと比較して約30%の性能向上を実現し、来年第3四半期頃にリリース予定です。その後、Cシリーズ（コードネーム：Caturix）が2021年第3四半期に、Dシリーズ（コードネーム：Divano）が2022年第3四半期にリリースされます。これらの次世代GPUのセーフティクリティカルバージョンは、Bシリーズを皮切りに来年リリース予定です。Bシリーズは、少なくとも3TFLOPSのハイエンドGPU設計を採用する予定です。

Aシリーズのラインナップ

現時点でAシリーズには、最上位の4コアプロセッサAXT 64-2048が搭載されており、イマジネーション社によると、FP32演算で最大2TFLOPS（64ギガピクセル/秒）、AI演算で最大8TOPSの処理能力を発揮します。さらに、「プレミアムモバイル」のAXT 48-1536、AXT 32-1024、AXT 16-512、「ミッドレンジ」のAXM 8-256、そしてベーシックなAXE 2-16とAXE 1-16もラインナップされています。

基本的に、Aはシリーズ名、Xは…まあ、クールですね。そしてTはトップエンド、Mはミッドレンジ、Eはエントリーレベル、そして2つの数字が続きます。1秒あたりのギガピクセル数とGFLOPSの性能です。AXE 2-16は1クロックティックあたり2ピクセルをレンダリングできますが、AXE 1-16は1クロックティックあたり1ピクセルです。これもまた、すべてImagination社の発表によるものです。

一方、Aシリーズは「すでに複数の市場向けにライセンス供与されており、最初のSoCデバイスは2020年に登場予定」と言われています。

Aシリーズは、この新しいPowerVR世代の基盤を築いているように思われ、必要とするメーカーはすでに入手可能です。一方、Bシリーズはおそらくメインイベントと言えるでしょう。ハイエンドのXTコアは、高価なスマートフォン、常時接続PC、車載運転支援技術をターゲットとしています。XMは高級テレビやミッドレンジのモバイル、そしてXEファミリーはIoT、産業システム、低価格スマートフォン、そして同様の組み込み電子機器をターゲットとしています。

すべてのGPUはハードウェアで仮想化をサポートしており、複数のオペレーティングシステムとリアルタイムコードがグラフィックプロセッサを共有し、特定のワークロードを他のワークロードよりも優先させることができます。これを実現するために、AシリーズはImaginationのいわゆるHyperLaneテクノロジーを採用しています。このファミリーの各GPUは最大8つのHyperLaneレーンを備え、システムメモリマップ内でそれぞれが独立して分離されています。

これらは、グラフィックスリクエストとAI演算が投入されるハードウェアキューです。グラフィックスプロセッサを特定のレーンで特定のパフォーマンスレベルを保証するように構成することが可能です。つまり、保護された映画コンテンツなどを他のソフトウェアに監視されることなく専用レーンでストリーミングしたり、メインディスプレイのグラフィックスをAI演算やその他の重要でないレンダリングよりも優先させたりすることが可能です。少なくともImaginationはそう謳っています。

この最新世代の PowerVR は、OpenGL ES、Vulkan、OpenCL をサポートし、Imagination の他のニューラル ネットワーク エンジンと同じ API を使用して AI アクセラレーションを行います。

総じて言えば、これはモバイルおよび組み込みGPU市場における競争がやや激化することを意味し、デバイスユーザーにとってより優れたチップとパフォーマンスがもたらされることを期待しています。これは、この最新のPowerVR技術が今後の製品に採用されるか、あるいは競合他社が改良された設計を発表するきっかけとなるかのいずれかです。私たちは、あらゆる競争を歓迎します。

これを読む頃には、Imagination の Web サイトにさらに詳しい情報が掲載されているはずです。

興味深いことに、Aシリーズは本日北京時間午前9時、そして本国イギリスでは午前1時に発表されました。イマジネーションの利益はどちら側にあるか、そしてアメリカと中国の間で続く貿易戦争のさなか、中国との取引を先延ばしにしていたのではないかと疑問に思われた方もいるかもしれません。答えは、そうではありません。®