IMGCXT在光栅化图形处理性能方面向前迈出重要一步

作为计算图形学的“王冠”，光线追踪技术近年来发展迅速。许多供应商提供光线追踪技术。在光线追踪中，每条光线的路径由多段线组成，这些多段线几乎总是包含从原点到场景的反射、折射和阴影效果。

畅想中国战略营销与生态高级总监石鑫表示，过去光线追踪主要用于特效电影和PC游戏，但在移动端应用并不多，主要是渲染不足手机的功能。

10年研发，领先的光线追踪技术

Imagination Technologies 宣布推出其旗舰图形处理单元 (GPU) 知识产权 (IP) 产品 IMG CXT，其 PowerVR Photon 光线追踪架构随 IP 首次亮相。Photon 的硬件光线追踪功能的加入为移动和嵌入式应用程序带来了桌面质量的视觉效果，并在多个市场获得了许可。

石鑫表示，Imagination在光线追踪方面有着悠久的历史，2014年诞生了第一款支持光线追踪技术的硬件（如图）。但当时的生态系统还没有准备好，图形API标准和相关的开发工具、软件、游戏引擎等都没有完全支持该技术。

但随着 2018 年 PC 桌面市场和 2020 年游戏市场开始支持光线追踪c语言实现图像处理，Imagination 也看到了移动光线追踪市场的前景，将在 2021 年推出 CXT 系列 GPU。

如果要支持光线追踪技术，处理器性能必须更强大。石鑫表示，很多光线追踪算法如果用传统的方法来做，效率非常低，但是通过RAC（光线加速集群），会提升好几倍，硬件方法的功耗相比软件方法可以显着降低.

IMG CXT-48-1536 RT3 内核具有三个 RAC，提供高达 1.3 GRay/s 的整体性能。这可以在移动设备的功率预算内以高帧速率提供逼真的光线追踪阴影、反射、全局照明和环境遮挡效果。

IMG CXT 也是光栅化图形处理性能的一大进步，与 Imagination 的上一代 GPU IP 相比，计算、纹理和几何性能提高了 50%。其低功耗超标量架构在低时钟频率下提供高性能，可实现出色的每瓦帧速率 (FPS/W) 效率，而 Imagination 图像压缩 (IMGIC) 技术可显着降低带宽要求。

Photon 架构代表了十年来推动在低功耗设备上使用光线追踪的高潮，并在智能手机、平板电脑、笔记本电脑和汽车解决方案的视觉效果可能性方面带来了重要的飞跃。为了阐明光线追踪可以在不同的性能和效率级别上执行，Imagination 建立了光线追踪级别系统 (RTLS)，该系统定义了从 0（级别 0） 到 5（级别 5）@）> 的级别共有 6 个级别的光线追踪功能要求。

从Level 0（Level 0）到Level 5（Level 5）@>）共6个级别的光线追踪能力要求

石鑫指出，ImaginationIMG CXT采用的Photon架构是全球首款满足L4光线追踪能力的产品。不仅适用于移动设备，还适用于个人计算机 (PC) 和数据中心。

由于 Imagination 的多核技术，Photon 架构可针对云、数据中心和 PC 市场进行扩展。这可实现高达 9 TFLOPS（每秒 teraflops 的浮点运算）的 FP32 光栅化性能和超过 7.8 GRay/s 的光线追踪性能，同时能够提供超过当今 RTLS 2 级或 3 级光线追踪解决方案2.5 倍的能效。

IMG CXT 也非常适用于超高质量汽车人机界面 (HMI) 平台。它可以在环绕视图中实现逼真的车辆图像，在卫星导航中表示密集的城市区域，以及支持混合现实的平视显示器 (HUD)、数字速度计和其他信息显示器。当乘客等待车辆充电时，它还提供优质的车内游戏和娱乐体验。

RAC技术介绍

PowerVR Photon 架构的一个关键特性是 RAC，这是一种新的低功耗专用硬件 GPU 组件，与效率较低的 RTLS Level 2 架构相比，它可以加速和卸载来自着色器核心的更多光线追踪计算。

RAC 包括 Ray Store、Ray Task Scheduler 和 Coherency Gatherer，并与两个 128 宽的统一着色器集群 (USC) 紧密耦合，这些集群具有高速专用数据路径，可实现最高效和最低功耗的光线追踪部署。Ray Store 在处理过程中将射线数据结构保存在芯片上，并提供对 RAC 中所有单元的高带宽读写访问，从而无需将射线数据存储或读取到动态随机存取存储器 (DRAM)，从而降低速度或提高速度能量消耗。Ray Task Scheduler 可以从着色器集群中卸载任务，并使用专用硬件部署和跟踪光线工作负载，同时保持高光线吞吐量和低功耗。独特的 Coherency Gatherer 单元分析传播中的所有光线，并将场景中的光线绑定成多个相干组，

Imagination CXT 优势总结

GPU市场爆发，Imagination重回主流

如今，随着嵌入式和汽车领域GPU的兴起，以及人工智能和桌面GPU市场需求的增加，这些都给了Imagination更多的突破点。随着 Imagination 向 Nordic 出售 Ensigma Wi-Fi 技术，该公司可以更加专注于 GPU 和计算的战略部署。

Imagination中国董事长白农表示，随着应用端对高性能计算和图像处理要求的不断提高，Imagination的产品正在更多的场景中使用。2021年上半年，公司总收入同比增长55%，签订授权协议超过3​​5份，中国客户占多数。

据Imagination中国区副总裁兼总经理刘国军介绍，Imagination 2020年全球营业收入将达到1.25亿美元，年增长44%，公司营收将再创新高2021. 目前，Imagination 拥有 900 名员工，其中 80% 是工程师。在中国，工程团队的数量已经超过50个，是几年前的数倍。

目前，公司在GPU领域拥有2600多项专利。它也是少数拥有多项专利的GPU硬件公司之一。其他可比公司包括 NVIDIA、Microsoft 和 Photoshop。Imagination 是唯一拥有多项专利的知识产权公司。它也是芯片客户可以利用的唯一最好的 GPU 技术。

除了汽车和移动终端，Imagination还专注于数据中心、桌面和异构计算平台。除了 GPU，该公司还拥有 AI 加速器和 RISC-V 处理器等技术。

“我们的技术支持是定制化的，我们也有很多生态积累和团队支持。” 这也是Imagination成功的关键。”刘国军强调。“Imagination虽然是一家英国公司，但背后的投资人来自中国，也是唯一一家不受美国管辖的重要GPU IP供应商。“这是 Imagination 在中国日益成功的关键因素之一。

过去，中国没有本土的汽车芯片设计公司，也没有AI和桌面GPU公司。不过，随着近几年本土芯片设计公司的成长，对畅想中国的需求也出现了巨大的增长。2020年12月，芯动科技将Imagination推出的IMG B系列BXT高性能多核图形处理器（GPU）IP集成到支持桌面和数据中心应用的PCI-E规范GPU独立图形芯片中。此外，不少AI公司也采用了Imagination的神经单元加速处理器IP。而随着 C 系列产品的推出，越来越多的 SoC 客户可以轻松地将光线追踪技术引入手机或其他便携式设备、汽车甚至桌面 GPU。

谈及生态，刘国军强调，Imagination不仅与芯片公司合作，还与内容提供商合作，包括游戏开发公司、操作系统开发公司、用户界面开发公司等。

比如CTX系列产品的发布，就获得了国内众多游戏公司的支持。

完美世界游戏技术中心总监徐丹表示：“完美世界游戏与Imagination有着共同的愿景，即基于PowerVR架构的新一代GPU，实现高性能和低功耗。Imagination是Ray的行业领导者。”追踪技术，我们希望一起合作，探索这项技术在游戏等场景中的应用。”

腾讯游戏引擎技术副总监魏楠表示：“光线追踪技术被业界视为下一代图形技术革命，也是腾讯游戏不断探索的方向。我们很高兴看到光线追踪技术行业领先者Imagination可发布硬件腾讯游戏将与Imagination密切合作，探索该技术在游戏领域的应用，同时Imagination在高性能低功耗方面拥有深厚的技术积累图形渲染与处理，双方也将加强这方面的技术合作，实现游戏体验质量的飞跃。”

腾讯WeTest/PerfDog技术总监曹文生表示：“作为腾讯互娱官方出品的行业领先品质服务品牌，腾讯WeTest团队在追求高品质、高标准方面与Imagination有着共同的愿景。相信Imagination发布的新一代PowerVR GPU的高性能和低功耗能够帮助开发者实现更好的游戏性能，同时WeTest/PerfDog将与Imagination合作，不断优化和完善关键GPU参数的获取“为开发者创造更好的游戏体验。更强的平台兼容性提供保障。未来c语言实现图像处理，双方也有望在光线追踪技术和云游戏领域进行广泛的探索和交流。”

网易游戏高级技术专家李文耀表示：“网易游戏非常注重体验、技术和品质，我们一直在优化Messiah和Neox自研引擎与Imagination的结合，GPU为高品质游戏提供支持体验，希望以后有机会。在游戏开发和打磨上，我们会充分利用PowerVR新一代GPU的高性能和低功耗，为玩家打造高品质的游戏体验。 ，我们也很期待 Imagination 的光线追踪技术，它将开启新的图形渲染和视觉时代，希望与 Imagination 一起探索其在游戏领域的应用。” 返回搜狐，查看更多