De ARM Mali-G77 grafische processor is 40% sneller geworden

Samen met de nieuwe processorarchitectuur Cortex-A77 heeft het bedrijf ARM een grafische processor gepresenteerd, ontworpen voor mobiele systeem-on-a-chip oplossingen van de volgende generatie. De Mali-G77, die niet mag worden verward met de nieuwe displayprocessor Mali-D77, markeert de overstap van de ARM Bifrost-architectuur naar Valhall.

ARM meldt een aanzienlijke toename van de grafische prestaties van de Mali-G77 — met 40% vergeleken met de huidige generatie Mali-G76. Dit is bereikt door zowel het productieproces als architectonische verbeteringen. De Mali-G77 kan variëren van 7 tot 16 cores (toekomstige opschaling mogelijk van 1 tot 32), waarbij elke core ongeveer dezelfde grootte heeft als die van G76. Dit betekent dat high-performance smartphones waarschijnlijk hetzelfde aantal GPU-cores zullen hebben.

In games kan een prestatietoename van 20% tot 40% worden verwacht, afhankelijk van het type grafische belasting. Gezien de resultaten van de populaire test Manhattan GFXBench zal het aanzienlijke voordeel van de nieuwe grafische processor ten opzichte van de huidige generatie ook de concurrent Qualcomm aanzetten tot aanzienlijke verbeteringen van de grafische prestaties van Adreno.

Volgens ARM biedt de nieuwe Mali-G77-architectuur zelf een gemiddelde verbetering van 30% in energie-efficiëntie of prestaties. De tweede generatie van de scalaararchitectuur ARM Valhall stelt de grafische processor in staat om 16 instructies per cyclus op een CU uit te voeren in vergelijking met acht in Bifrost (Mali-G76). Onder andere innovaties: volledig hardwarematig beheerd dynamisch instructieplanning en een geheel nieuwe instructieset met behoud van back-compatibiliteit met Bifrost. Ook is er ondersteuning toegevoegd voor de ARM AFBC1.3 compressie-indeling en andere innovaties (FP16 renderdoelen, gelaagd renderen en vertex shader outputs).

In Bifrost had 3 execution engines, each of which included an instruction cache, a register, and a Warp control block. The distribution across these three engines allowed the execution of 24 FMA instructions with 32-bit floating-point precision (FP32). In Valhall, each CU has only one execution engine, shared between two compute modules capable of processing 16 Warp commands per cycle, thus providing a total throughput of 32 FP32 FMA instructions per CU. Thanks to these architectural changes, the Mali-G77 can perform one-third more mathematical calculations in parallel compared to the Mali-G76.

Additionally, each of these CU compute modules contains two new mathematical functional blocks. The new conversion module (CVT) handles basic integer, logical, branching, and conversion instructions. The special functions unit (SFU) accelerates operations for integer multiplication, division, square roots, logarithms, and other complex integer functions.

The standard FMA block has several settings that support the execution of 16 FP32 instructions per cycle, 32 FP16, or 64 INT8 Dot Product. These optimizations can provide performance improvements in machine learning applications of up to 60%.

Another key change in the Mali-G77 is the doubling of the texture module's performance, which now processes 4 bilinear texels per cycle compared to two previously, and 2 trilinear texels per cycle, providing faster FP16 and FP32 filtering.

ARM has made a number of other changes, resulting in Mali-G77 and Valhall promising significant performance improvements for gaming workloads and machine learning tasks. Importantly, power consumption and chip area are maintained at Bifrost levels, promising the release of mobile devices with higher peak performance without increasing power consumption, heat dissipation, and size requirements.

Bron: 3dnews.ru