Mit dem neuen Prozessorkern hat die Firma ARM eine Grafik-Einheit vorgestellt, die für die mobilen System-on-Chip-Lösungen der nächsten Generation vorgesehen ist. Mali-G77, das nicht mit dem neuen Display-Prozessor , verwechselt werden sollte, markiert den Übergang von der ARM Bifrost-Architektur zu Valhall.
ARM kündigt einen signifikanten Anstieg der Grafikleistung von Mali-G77 um 40 % im Vergleich zur aktuellen Generation Mali-G76 an. Dies wurde sowohl durch den Fertigungsprozess als auch durch architektonische Verbesserungen erreicht. Mali-G77 kann zwischen 7 und 16 Kernen haben (in Zukunft könnte eine Skalierung von 1 bis 32 möglich sein), wobei jeder Kern fast die gleiche Größe wie der G76 hat. Daher werden leistungsstarke Smartphones wahrscheinlich mit der gleichen Anzahl von GPU-Kernen ausgestattet sein.
In Spielen kann mit einer Leistungssteigerung von 20 bis 40 % gerechnet werden, abhängig von der Art der grafischen Belastungen. Judging by the results of the popular Manhattan GFXBench test, the considerable superiority of the new GPU over the current generation will compel the competing company Qualcomm to consider a significant improvement in Adreno's graphics performance.
Laut ARM bietet die neue Mali-G77-Architektur im Durchschnitt eine Verbesserung der Energieeffizienz oder der Leistung um 30 Prozent. Die zweite Generation der skalaren ARM Valhall-Architektur ermöglicht es der Grafikeinheit, 16 Befehle pro Zyklus auf einer Berechnungseinheit (CU) gleichzeitig auszuführen, im Vergleich zu acht bei Bifrost (Mali-G76). Zu den weiteren Neuerungen gehören vollständig hardwaregesteuertes dynamisches Befehlsmanagement und ein völlig neuer Befehlssatz, der die Abwärtskompatibilität zu Bifrost aufrechterhält. Außerdem wurde die Unterstützung für das ARM-Komprimierungsformat AFBC1.3 hinzugefügt, sowie weitere Verbesserungen (FP16-Renderziele, schichtweises Rendering und Vertex-Shader-Ausgaben).
Im Bifrost CU gab es 3 Ausführungseinheiten, von denen jede über einen Instruktionscache, ein Register und eine Warp-Steuerung verfügte. Die Verteilung auf diese drei Einheiten ermöglichte die Ausführung von 24 FMA-Instruktionen mit 32-Bit-Hochgenauigkeit (FP32). In Valhall verfügt jeder CU nur über eine einzige Ausführungseinheit, die zwischen zwei Recheneinheiten aufgeteilt ist, die in der Lage sind, jeweils 16 Warp-Befehle pro Takt zu verarbeiten, wodurch eine Gesamtdurchsatzrate von 32 FMA FP32-Instruktionen pro CU gewährleistet ist. Dank dieser architektonischen Änderungen kann die Mali-G77 bei parallelen Berechnungen ein Drittel mehr mathematische Berechnungen im Vergleich zur Mali-G76 durchführen.
Darüber hinaus enthält jeder dieser Recheneinheiten im CU zwei neue mathematische Funktionsblöcke. Der neue Umwandlungsblock (CVT) verarbeitet grundlegende ganzzahlige, logische, verzweigende und Umwandlungsanweisungen. Der spezielle Funktionsblock (SFU) beschleunigt die Operationen von ganzzahligen Multiplikationen, Divisionen, Quadratwurzeln, Logarithmen und anderen komplexen ganzzahligen Funktionen.
Der Standardblock FMA bietet mehrere Einstellungen, die die Ausführung von 16 FP32-, 32 FP16- oder 64 INT8-Dot-Product-Instruktionen pro Zyklus unterstützen. Diese Optimierungen können die Leistung in maschinellen Lernanwendungen um bis zu 60 % steigern.
Eine weitere Schlüsseländerung im Mali-G77 ist die Verdopplung der Leistung des Texturmoduls, das nun 4 bi-lineare Texel pro Takt im Vergleich zu zuvor zwei bearbeitet, sowie 2 tri-lineare Texel pro Takt, was eine schnellere Filterung von FP16 und FP32 ermöglicht.
ARM hat auch eine Reihe weiterer Änderungen vorgenommen, durch die Mali-G77 und Valhall eine erhebliche Leistungssteigerung für Gaming-Lasten und maschinelles Lernen versprechen. Wichtig ist, dass der Energieverbrauch und die Chipfläche auf dem Bifrost-Niveau gehalten wurden, was die Einführung von Mobilgeräten mit höherer Spitzenleistung ohne erhöhte Anforderungen an Stromverbrauch, Wärmeabfuhr und Größe verspricht.
Quelle: 3dnews.ru
