Imagination推出最先進(jìn)光線追蹤GPU ?IMG CXT：在移動端實(shí)現(xiàn)了桌面級質(zhì)量的視覺效果

11月5日，Imagination Technologies 宣布推出旗艦款圖形處理器（GPU）知識產(chǎn)權(quán)（IP）產(chǎn)品IMG CXT，同時(shí)其PowerVR Photon光線追蹤架構(gòu)也隨該IP首次亮相。通過增加Photon硬件光線追蹤功能，IMG CXT實(shí)現(xiàn)了GPU IP的又一次重大飛躍，能夠?yàn)橛螒蚝推渌麍D形處理應(yīng)用場景提供令人難以置信的性能。Photon 是業(yè)界最先進(jìn)的光線追蹤架構(gòu)，可以為移動和嵌入式應(yīng)用帶來桌面級質(zhì)量的視覺效果，并已在多個市場中進(jìn)行了授權(quán)。

光線追蹤是一項(xiàng)改變游戲規(guī)則的技術(shù)，可以使圖形真實(shí)感達(dá)到躍升式變化。通過模擬真實(shí)世界中光線的表現(xiàn)，它可以創(chuàng)造出與現(xiàn)實(shí)生活幾乎無異的三維（3D）場景。由于其計(jì)算的復(fù)雜性，光線追蹤不久前也只是應(yīng)用在臺式機(jī)和游戲機(jī)上，但憑借IMG CXT革命性的Photon架構(gòu)，移動開發(fā)者和游戲玩家現(xiàn)在也能夠利用這種令人難以置信的渲染技術(shù)和全面的硬件加速功能。Photon為那些最令人興奮的應(yīng)用提供了光線追蹤功能，包括移動、游戲、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、桌面、數(shù)據(jù)中心、云和下一代汽車等應(yīng)用。

Photon架構(gòu)代表了十年來推動光線追蹤在低功耗設(shè)備上應(yīng)用的發(fā)展成果，并且在視覺效果可能性方面，為智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦和汽車解決方案帶來了重要的飛躍式進(jìn)展。光線追蹤可以在不同的性能和效率等級下執(zhí)行，為了明確這一點(diǎn)，Imagination 建立了光線追蹤等級系統(tǒng)（RTLS），確定了從0級（Level 0）到5級（Level 5）共6個等級的光線追蹤功能的要求。IMG CXT采用的Photon架構(gòu)處于RTLS的4級（Level 4），這使其成為當(dāng)前可用的最先進(jìn)的光線追蹤技術(shù)，提升了光線追蹤的性能和效率，從而可為移動游戲玩家和開發(fā)者提供桌面級質(zhì)量的體驗(yàn)。

IMG CXT-48-1536 RT3 內(nèi)核具有三個光線加速集群（RAC），可提供總體高達(dá)1.3 GRay/s的性能。這可以在移動設(shè)備的功耗預(yù)算下，以高幀率提供逼真的光線追蹤陰影、反射、全局照明和環(huán)境光遮蔽效果。

IMG CXT在光柵化圖形處理性能方面也向前邁出了重要一步，與Imagination的上一代GPU IP相比，其計(jì)算、紋理和幾何性能都提高了50%。它的低功耗超標(biāo)量（superscalar）架構(gòu)可在低時(shí)鐘頻率下提供高性能，從而實(shí)現(xiàn)卓越的幀率功耗比（FPS/W）效率，同時(shí) Imagination圖像壓縮（IMGIC）技術(shù)可以大幅降低帶寬需求。

將Photon架構(gòu)應(yīng)用于個人計(jì)算機(jī)（PC）和數(shù)據(jù)中心

得益于Imagination的多核技術(shù)，Photon架構(gòu)可以擴(kuò)展應(yīng)用于云、數(shù)據(jù)中心和PC市場。這可以實(shí)現(xiàn)高達(dá) 9 TFLOPS（每秒萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算）的FP32光柵化性能和超過7.8 GRay/s的光線追蹤性能，同時(shí)能夠提供比當(dāng)今的 RTLS 2 級或3級光線追蹤解決方案高2.5倍的功耗效率。

IMG CXT也非常適合于超高品質(zhì)的汽車人機(jī)界面（HMI）平臺。它可以實(shí)現(xiàn)環(huán)繞視圖中逼真的車輛圖像，衛(wèi)星導(dǎo)航中密集城市區(qū)域的展示，以及具備混合現(xiàn)實(shí)功能的抬頭顯示器（HUD）、數(shù)字車速表和其他信息顯示器。它還可以在車上人員等待車輛充電時(shí)提供優(yōu)質(zhì)的車內(nèi)游戲和娛樂體驗(yàn)。

Jon Peddie Research 總裁兼創(chuàng)始人 Jon Peddie 博士表示：“Imagination Technologies在10年前開創(chuàng)了硬件加速光線追蹤技術(shù)的先河，而現(xiàn)在則已通過其全新的PowerVR Photon架構(gòu)將光線追蹤擴(kuò)展至移動市場。作為Imagination的首款RTLS 4級IP，CXT為開發(fā)人員提供了一個專門用于加速光線追蹤的硬件組件，相比其他解決方案，它可以提供更高的功耗和面積效率。消費(fèi)者們已經(jīng)開始贊賞光線追蹤提供的真實(shí)感，不久的將來，他們會要求在自己的所有設(shè)備中使用它?！?/p>

Imagination首席執(zhí)行官Simon Beresford-Wylie表示：“作為智能手機(jī)變革的關(guān)鍵推動力量，Imagination在將先進(jìn)的3D圖形處理功能引入移動設(shè)備方面有著杰出的成績。我們在高效光線追蹤方面所實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新是我們發(fā)展過程中的又一次重要邁進(jìn)，它為移動圖形處理行業(yè)創(chuàng)造了一種全新的能力。我們很高興能與自己的伙伴合作，實(shí)現(xiàn)將逼真的圖形內(nèi)容帶入您掌中設(shè)備的愿景。”

深入了解Photon架構(gòu)

PowerVR Photon架構(gòu)的主要特點(diǎn)是RAC，這是一種新的低功耗專用硬件GPU組件，相比效率較低的 RTLS 2級架構(gòu)，它可以加速和卸載更多來自著色器內(nèi)核的光線追蹤計(jì)算。

RAC包含了光線存儲（Ray Store）、光線任務(wù)調(diào)度器（Ray Task Scheduler）和相干性聚集器（Coherency Gatherer），并與兩個128寬的統(tǒng)一著色器集群（USC）緊密耦合，USC擁有高速專用數(shù)據(jù)通路，可以實(shí)現(xiàn)最高效且功耗最低的光線追蹤部署。Ray Store可以在處理過程中將光線數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存在芯片上，并提供對 RAC中所有單元的高帶寬讀寫訪問，從而避免了將光線數(shù)據(jù)存儲或讀取至動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）所造成的速度降低或功耗增加。Ray Task Scheduler可以卸載著色器集群的任務(wù)，并通過專用硬件部署和追蹤光線工作負(fù)載，同時(shí)保持高光線吞吐量和低功耗。獨(dú)特的Coherency Gatherer單元可以分析所有傳播中的光線，并將整個場景中的光線綁定成多個相干組，從而能夠以更高的效率對它們進(jìn)行處理。

這些功能結(jié)合在一起，可以為開發(fā)人員提供比市場上的現(xiàn)有解決方案更強(qiáng)大、更具一致性的光線追蹤性能，從而支持他們在渲染汽車、角色和地形等復(fù)雜表面時(shí)提供更優(yōu)質(zhì)的效果，并創(chuàng)建出比以往任何時(shí)候都更細(xì)致的環(huán)境。

行業(yè)反饋

Carbonated Inc首席執(zhí)行官Travis Boatman表示：“Carbonated擁有來自Zynga、藝電（Electronic Arts）和暴雪（Blizzard）的資深行業(yè)人士，我們很高興Imagination Technologies可以引領(lǐng)移動GPU和光線追蹤技術(shù)的未來。能夠在O3DE引擎上針對Imagination的PowerVR架構(gòu)來優(yōu)化我們的團(tuán)隊(duì)PVP移動游戲《Mad World》是非常重要的，這可以使我們?yōu)樗型婕姨峁┳罴训挠螒蝮w驗(yàn)。”

完美世界游戲技術(shù)中心主管徐丹表示：“完美世界游戲和Imagination對基于PowerVR架構(gòu)的新一代GPU實(shí)現(xiàn)高性能和低功耗有著共同的愿景。Imagination 是光線追蹤技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，我們希望可以共同探索這項(xiàng)技術(shù)在游戲和其他場景中的應(yīng)用?！?/p>

騰訊游戲引擎技術(shù)副總監(jiān)魏楠表示：“光線追蹤技術(shù)被業(yè)界認(rèn)為是下一代圖形技術(shù)革命，它也是騰訊游戲不斷探索的方向。我們很高興看到 Imagination 作為光線追蹤技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)先者能發(fā)布硬件級光線追蹤IP，騰訊游戲?qū)⑴c Imagination 展開密切合作并探索該技術(shù)在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)，Imagination 在高性能低功耗圖形渲染和處理上擁有深厚的技術(shù)積累，雙方也將加強(qiáng)在這方面的技術(shù)合作，實(shí)現(xiàn)游戲體驗(yàn)質(zhì)的飛躍?！?/p>

騰訊WeTest/PerfDog技術(shù)總監(jiān)曹文升表示：“作為騰訊互動娛樂官方出品的行業(yè)領(lǐng)先質(zhì)量服務(wù)品牌，在追求高品質(zhì)高水準(zhǔn)的道路上，騰訊WeTest團(tuán)隊(duì)與Imagination有著相同的愿景。相信Imagination發(fā)布的PowerVR 新一代 GPU的高性能和低功耗特性，可幫助開發(fā)者實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的游戲性能。同時(shí)，WeTest/PerfDog將與Imagination一起不斷優(yōu)化和完善GPU關(guān)鍵參數(shù)的獲取，為開發(fā)者打造更好的游戲體驗(yàn)，更強(qiáng)的平臺兼容性提供保障。未來，雙方還有望在光線追蹤技術(shù)、云游戲等領(lǐng)域進(jìn)行廣泛的探索與交流?！?/p>

網(wǎng)易游戲資深技術(shù)專家李文耀表示：“網(wǎng)易游戲非常重視體驗(yàn)、技術(shù)和品質(zhì)，我們一直就Messiah和Neox自研引擎與Imagination聯(lián)合進(jìn)行優(yōu)化。GPU為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量游戲體驗(yàn)提供了支撐，未來我們希望有機(jī)會在游戲開發(fā)和打磨中，充分利用PowerVR新一代GPU的高性能與低功耗特性，為玩家打造優(yōu)質(zhì)的游戲體驗(yàn)。此外，我們也很期待 Imagination光線追蹤技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)將開啟全新的圖形渲染和視覺時(shí)代，希望與 Imagination 一起探索其在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用。”

CXT的亮點(diǎn)：

· 首次在移動 IP上實(shí)現(xiàn)了桌面級質(zhì)量的光線追蹤視覺效果！

· 業(yè)界首款RTLS 4級光線追蹤架構(gòu)

· 功耗效率比現(xiàn)有的RTLS 2/3 級解決方案高 2.5 倍

· 可擴(kuò)展應(yīng)用于桌面和數(shù)據(jù)中心（高達(dá) 9 TFLOPS的FP32光柵化性能和超過 7.8 GRay/s的光線追蹤性能）

· 相比上一代GPU，計(jì)算、紋理和幾何性能提高了 50%

· 已在多個市場中進(jìn)行了授權(quán)

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