Tillsammans med den nya processorarkitekturen presenterade företaget ARM en grafisk processor avsedd för nästa generations mobila system-on-chip. Mali-G77, som inte får förväxlas med den nya skärmprocessorn , markerar övergången från ARM Bifrost-arkitekturen till Valhall.
ARM deklarerar en betydande ökning av grafisk prestanda för Mali-G77 — med 40 % jämfört med den nuvarande generationen Mali-G76. Detta har uppnåtts både genom tillverkningsprocessen och arkitektoniska förbättringar. Mali-G77 kan ha mellan 7 och 16 kärnor (i framtiden är det möjligt att skala från 1 till 32), där varje kärna är nästan lika stor som den för G76. Följaktligen kommer högpresterande smartphones sannolikt att utrustas med samma antal GPU-kärnor.
I spel kan man förvänta sig en prestandaförbättring på mellan 20 och 40 %, beroende på typen av grafiska belastningar. Enligt resultaten från det populära testet Manhattan GFXBench, kommer den nya grafiska processorn att överträffa den nuvarande generationen, vilket får även konkurrenten Qualcomm att oroa sig för ett betydande förbättring av Adrenos grafiska prestanda.
Enligt ARM ger den nya arkitekturen Mali-G77 i genomsnitt en 30-procents förbättring av energieffektiviteten eller prestanda. Den andra generationen av ARM Valhall-skalärarkitekturen gör det möjligt för den grafiska processorn att parallellt köra 16 instruktioner per cykel och CU jämfört med åtta i Bifrost (Mali-G76). Bland andra nyheter finns helt hårdvaruaccelererad dynamisk instruktionplanering och en helt ny instruktionsuppsättning med bakåtkompatibilitet med Bifrost. Stöd för ARM AFBC1.3 komprimeringsformat har också lagts till samt andra innovationer (FP16-rendermål, lager-rendering och vertex-shader-utgångar).
I Bifrost CU innehöll tre exekveringsmotorer, var och en med cachar för instruktioner, register och Warp kontrollblock. Fördelningen mellan dessa tre motorer möjliggjorde utförande av 24 FMA-instruktioner med 32-bitars flyttalsprecision (FP32). I Valhall har varje CU endast en exekveringsmotor, delad mellan två beräkningsmoduler som kan hantera 16 Warp-instruktioner per cykel, vilket ger en total kapacitet på 32 FMA FP32-instruktioner per CU. Tack vare dessa arkitektoniska förändringar kan Mali-G77 utföra en tredjedel fler matematiska beräkningar än Mali-G76 vid parallella kalkyler.
Dessutom innehåller varje beräkningsmodul CU två nya matematiska funktionella block. Den nya konverteringsmodulen (CVT) hanterar grundläggande heltals-, logiska, grenande och konverteringsinstruktioner. Blocket för specialfunktioner (SFU) påskyndar operationer för multiplikation av heltal, division, kvadratrötter, logaritmer och andra komplexa heltalsfunktioner.
I den standard FMA-modulen finns flera konfigurationer som stöder utförande av 16 FP32-instruktioner per cykel, 32 FP16 eller 64 INT8 Dot Product. Dessa optimeringar kan ge upp till 60 % prestationsökning i maskininlärningsapplikationer.
En annan nyckelförändring i Mali-G77 är dubbleringen av prestandan för texturmodulen, som nu hanterar 4 bilineära texler per cykel jämfört med två tidigare, samt 2 trilineära texler per cykel, vilket möjliggör snabbare filtrering av FP16 och FP32.
ARM har även gjort en rad andra förändringar, vilket gör att Mali-G77 och Valhall lovar avsevärd prestationsökning för spelbelastningar och maskininlärningsuppgifter. Det är viktigt att notera att energiförbrukningen och chipytan bevaras på Bifrost-nivå, vilket lovar en lansering av mobila enheter med högre toppprestanda utan ökade krav på energiförbrukning, värmeavledning och storlek.
Källa: 3dnews.ru
