Obok nowego rdzenia procesora firma ARM zaprezentowała procesor graficzny zaprojektowany dla mobilnych systemów SoC nowej generacji. Mali-G77, który nie powinien być mylony z nowym procesorem wyświetlana , oznacza przejście z architektury ARM Bifrost na Valhall.
ARM deklaruje znaczny wzrost wydajności graficznej Mali-G77 — o 40% w porównaniu z obecnym pokoleniem Mali-G76. Osiągnięto to zarówno dzięki procesowi technologicznemu, jak i udoskonaleniom architektonicznym. Mali-G77 może mieć od 7 do 16 rdzeni (w przyszłości możliwe skalowanie od 1 do 32), z których każdy ma prawie taką samą wielkość jak w G76. W związku z tym wydajne smartfony prawdopodobnie będą wyposażone w tę samą liczbę rdzeni GPU.
W grach można oczekiwać wzrostu wydajności na poziomie od 20 do 40%, w zależności od rodzaju obciążeń graficznych. Sądząc po wynikach popularnego testu Manhattan GFXBench, znaczna przewaga nowego procesora graficznego nad obecnym pokoleniem zmusi konkurencyjną firmę Qualcomm do poważnego poprawienia wydajności grafiki Adreno.
Według ARM, sama nowa architektura Mali-G77 zapewnia średnio 30-procentową poprawę efektywności energetycznej lub wydajności. Drugie pokolenie architektury scalarnej ARM Valhall pozwala procesorowi graficznemu jednocześnie wykonywać 16 instrukcji w cyklu na jednostkę CU w porównaniu do ośmiu w Bifrost (Mali-G76). Wśród innych nowości: całkowicie sprzętowe zarządzanie dynamicznym planowaniem instrukcji oraz całkowicie nowy zestaw instrukcji przy zachowaniu wstecznej kompatybilności z Bifrost. Dodano także wsparcie dla formatu kompresji ARM AFBC1.3 oraz inne innowacje (FP16 render targets, layered rendering i wyjścia vertex shader).
W Bifrost CU znajdowały się 3 silniki wykonawcze, z których każdy obejmował pamięć podręczną instrukcji, rejestr oraz blok sterujący Warp. Rozdzielenie na te trzy silniki umożliwiało wykonanie 24 instrukcji FMA z 32-bitową precyzją obliczeń zmiennoprzecinkowych (FP32). W Valhall każdy CU posiada tylko jeden silnik wykonawczy, dzielony między dwa moduły obliczeniowe, które mogą przetwarzać po 16 komend Warp na cykl, co zapewnia ogólną przepustowość 32 instrukcji FMA FP32 na CU. Dzięki tym zmianom architektonicznym, podczas obliczeń równoległych Mali-G77 może wykonywać o jedną trzecią więcej obliczeń matematycznych w porównaniu do Mali-G76.
Ponadto każdy z tych modułów obliczeniowych CU zawiera dwa nowe bloki funkcjonalne. Nowy moduł konwersji (CVT) przetwarza podstawowe instrukcje całkowite, logiczne, rozgałęziające oraz konwersji. Blok funkcji specjalnych (SFU) przyspiesza operacje mnożenia liczb całkowitych, dzielenia, pierwiastka kwadratowego, logarytmu oraz innych złożonych funkcji całkowitych.
W standardowym bloku FMA znajduje się kilka ustawień, wspierających wykonanie 16 instrukcji FP32 na cykl, 32 – FP16 lub 64 – INT8 Dot Product. Te optymalizacje mogą zapewnić wzrost wydajności w aplikacjach uczenia maszynowego o aż 60%.
Inną kluczową zmianą w Mali-G77 jest podwojenie wydajności modułu teksturującego, który teraz przetwarza 4 bilinearne piksele na cykl w porównaniu do dwóch wcześniej, 2 trilinearnych pikseli na cykl, co zapewnia szybsze filtrowanie FP16 i FP32.
ARM wprowadził także szereg innych zmian, dzięki którym Mali-G77 i Valhall obiecują znaczny wzrost wydajności w obciążeniach gier i zadaniach uczenia maszynowego. Ważne jest, że zużycie energii i powierzchnia chipu pozostały na poziomie Bifrost, co obiecuje wydanie urządzeń mobilnych z wyższą szczytową wydajnością bez zwiększania wymagań dotyczących zużycia energii, odprowadzenia ciepła i rozmiaru.
Źródło: 3dnews.ru
