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苹果开发自主GPU 这些问题很快就有答案了

2017-04-04 16:21:06
水木之向
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Rogue 将成为苹果使用的最后一代 Imagination GPU 架构。


  日前英国芯片设计公司 Imagination Tech 在官网发出声明,表示苹果已通知该公司,将在 15 个月到 2 年内停止使用该公司的 GPU 设计,转而采用自己设计的产品。

  自此,传闻许久的苹果自研 GPU 终于确认了。而惨的是 Imagination 股价应声暴跌了近 69%。虽然 Imagination 表示苹果将无法绕过自家的知识产权,但似乎也于事无补。

  与苹果自研 A 系列处理器同步,从 2010 年开始,苹果处理器就开始集成 PowerVR 的 GPU。

  PowerVR 的背后就是 Imagination,负责设计和经营 SoC 的 IP。巧合的是,全球最大的经营 SoC IP 的公司 ARM 也是一家英国公司,Imagination 在业内享有“ARM 第二”的美称。

  就技术而言,Imagination 是移动平台 GPU 授权的绝对老大,紧随其后的是高通自用的 Adreno GPU,以及这两年增长迅速的 ARM Mail GPU。

  此外,Imagination 的触角很广,不限于 ARM 阵营,英特尔的 Atom 处理器使用的也是 PowerVR 系列 GPU 核心。Imagination 的授权业务伙伴除了苹果,还有 Intel、MTK、LG、Qualcomm、Sony、三星、海思等等。此前有多家媒体报道,作为Imagination Tech的第三大股东,苹果在去年曾考虑收购该公司,但最终并未发出收购邀约。 

  苹果的套路

  从消费者的角度来说,最大的变化当然就是苹果要自己开发 GPU 了。其实这也不是什么秘密了,苹果早就招兵买马,招聘了大量 GPU 工程师;从成本的角度来说,对这个市值最高的公司而言,自主开发 GPU 当然也不会全是因为钱。不过在一波又一波关于苹果开发自主 GPU 的消息之后,这是第一次这些消息等到了证实,苹果确实为了开发新GPU投入了大量资源。

  此前我们只知道为了 GPU 开发苹果走的是混合路线,以 Imagination 核心架构为基础来设计GPU,不过渐渐地就与  Imagination 的设计分离,进行更多定制设计。最终 GPU 已经不是 Imagination 设计的那个样子,但也不是从头开始设计构建起来的新设计。

  这次不仅证实了行业一直以来的猜测(苹果开发自主 GPU),更证明了苹果公司在 GPU 的自主开发上走的是和 CPU 一模一样的套路。当初苹果也是使用 ARM CPU 核心,后来他们开始对 A 系列 SoC 的部署进行调整,接着在苹果内部称其为 Swift(A6)的芯片上,虽然仍然使用 ARM 指令集,但是不再沿用现成的公版设计,成为了苹果首款完全自主定制设计的芯片;在 Cyclone (A7 芯片)中苹果更是刮起了手机芯片行业的革命风暴。在 GPU 的开发上,苹果也是如此:首先是调整 Imagination 的设计,现在则是要开发自己的 GPU 了。

  这对苹果及其产品带来的影响是巨大的,是苹果 SoC 设计史上重要的一步。苹果是否会开发采用传统GPU设计?或者尝试更为革新的东西?苹果会不会为 Mac 产品开发大型独立显卡?所有这些问题的答案,只能让时间来回答。

  苹果 GPU 到底会有多大影响?

  但是到 2018 年或者 2019 年,苹果的 GPU 横空出世的时候,它产生的影响是否会如当年的 64 位 Cyclone CPU 呢?目前在 GPU 领域的设计确实互有优点,但是目前这个领域还没有像 ARM Cortex CPU 这样的“公有”GPU 设计,另外现在这个领域也不存在必须解决不可的问题。当年苹果开发 Cyclone 以及其他高性能 CPU 的一个契机就是,CPU 行业中没有哪个厂商能够开发出苹果真正想要的东西,苹果想要的是适用于 SoC 的,与英特尔 Core 相似的设计。苹果想要的是比其他人的更大更强的Soc,苹果追求的方向与 ARM 不同。


  而 GPU 目前扩展的空间还很大。如果苹果需要更强大的 GPU,Imagination 的 IP 可以从单个集群变成 16 个,而新的 Furian 架构还可以支持更多集群数量。在这里要说明的是,和 CPU 不同,增加核心/集群数量带来的好处是全面的,这也是为什么从 250 瓦特的卡片到 Soc,英伟达都能够把Pascal架构添加进去。因此苹果公司做出这样的决定,应该不仅仅是为了原始性能。

  苹果应该还是为了提高功效,降低成本。苹果选择自主开发 GPU 或许是因为他们认为 ,相比 Imagination 的 GPU 架构,他们可以自主开发出更高效的 GPU。其实目前 Imagination 的 Rogue 设计在苹果 SoC 中的功效表现不错。还有一点可能就是苹果不想每年都给 Imagination 支付 7500 多万美元的授权费了,把这些授权费都用于自主开发上。不管苹果是为何种原因选择自主开发 GPU,所有人都想知道今年晚些时候,苹果要怎么对外介绍他们的 GPU。

  苹果新 GPU 什么时候面世?

  说到这个,Imagination 在声明中提到的时间也很有趣。Imagination 在发布会现场称,苹果公司表示在 15 到 24 个月之内,苹果公司将不会在新产品中使用 Imagination 的 IP。因为 Imagination 是一家 IP 公司,所以时间是一个非常重要的因素,必须加以明确:这个时间限制的意思不是说苹果会在未来 15 到 24 个月之内推出他们的新 GPU,而是指所有使用 Imagination 的 IP 的新产品需要在 2 年内推出。

  这就说明苹果推出新 GPU 的时间是宜早不宜迟,那么对于今年 iPhone 中将使用的 A11 SoC 来说意味着什么呢?


  首先我们都知道苹果 SoC 一般都在市面上销售好几年时间,新款 SoC 先在旗舰 iPhone 和高端 iPad 上使用,然后一年或者两年后再使用到入门 iPhone 或 iPad 上,这样的话苹果就需要在 A11 中就使用自主开发的新 GPU,从而可以在未来 15 到 24 个月中将 A11 使用到入门产品中。又或者苹果可以继续在 A11 中使用 Imagination,不在入门级产品中沿用这款芯片,而是使用新的 SoC 设计的芯片即可。所以总的来说,现在已经无法确定 A11 是不是会铁定使用 Imagination GPU 设计,只能说有可能吧。

  不管是哪种情况,现在可以确定的是苹果是不可能使用 Imagination 的新一代 Furian GPU 架构了。从此前工具的时间路线图来看,Furian 和 A11 的时间对不上,Rogue 将成为苹果使用的最后一代 Imagination GPU 架构。

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