不同于目前普遍使用的光柵渲染,光線追蹤渲染技術可以通過算法模擬出接近真實光線軌跡,從而讓3D畫面變得非常真實,尤其是光影表現(xiàn)幾乎完全接近現(xiàn)實生活中的效果。但是,由于光線追蹤需要大量的計算資源,只有桌面級PC、游戲主機才能實現(xiàn)實時光線追蹤,并且僅限于近幾年發(fā)布的中高端產(chǎn)品,移動端一直沒有高效的解決方案。
隨著IMG CXT和PowerVR Photon架構的出現(xiàn),這一局面將被打破。其中,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1.3 GRay/s的性能,即使在移動設備低功耗的情況下,也能以1080P分辨率實現(xiàn)30~60FPS的光線追蹤渲染,滿足日常游戲所需。
值得一提的是,由于光線追蹤能在不同的性能和效率等級下執(zhí)行,Imagination Technologies為了讓玩家、開發(fā)者了解這一點,建立了光線追蹤等級系統(tǒng)(RTLS),從0級到5級共6個等級的光線追蹤功能的要求。此次,新推出的PowerVR Photon架構已經(jīng)屬于RTLS 4級,遠高于現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的軟件光線追蹤解決方案。
Imagination Technologies表示,PowerVR Photon架構之所以能夠實現(xiàn)高級別的光線追蹤,是因為加入了RAC單元。這是一種專門針對光線追蹤運算的硬件結構,具有光線存儲(Ray Store)、光線任務調(diào)度器(Ray Task Scheduler)和相干性聚集器(Coherency Gatherer)等,并與兩個128位寬的統(tǒng)一著色器集群(USC)緊密耦合,同時USC擁有高速專用數(shù)據(jù)通路,可以在低功耗的情況下加速光線追蹤計算。
此外,除了光線追蹤技術,IMG CXT在傳統(tǒng)的光柵渲染方面也有提升,與Imagination Technologies的上一代GPU IP相比,其計算、紋理和幾何性能都提高了50%,并具有圖像壓縮(IMGIC)技術等,提供了卓越的幀率功耗比(FPS/W)效率。
至于未來的實際運用,Imagination Technologies已在多個市場中進行了授權,同時獲得了相關行業(yè)及眾多企業(yè)的積極評價。另外,得益于多核技術,Photon架構可實現(xiàn)高達9TFLOPS的FP32光柵化性能和超過7.8 GRay/s的光線追蹤性能,同時提供高于RTLS 2級或3級光線追蹤方案2.5倍的功耗效率。使得Photon架構除了游戲領域,也可擴展應用于云、數(shù)據(jù)中心、PC市場,以及汽車領域,包括高品質的汽車人機界面(HMI)、具備混合現(xiàn)實功能的抬頭顯示器(HUD)、數(shù)字車速表和其他信息顯示器等。
關于IMG CXT、PowerVR Photon架構的其他一些細節(jié),11月4日的發(fā)布會上,Imagination中國區(qū)董事長 白農(nóng)先生、Imagination公司副總裁 中國區(qū)總經(jīng)理 劉國軍先生、 Imagination中國區(qū)戰(zhàn)略市場與生態(tài)副總 時昕博士、Imagination技術前瞻副總裁 Kristof Beets先生,向在場的媒體進行了解答。
提問1:IMG CXT、PowerVR Photon光線追蹤架構相比現(xiàn)有的GPU,在復雜場景下的功耗表現(xiàn)如何?
Imagination Technologies:在復雜場景下,如果沒有PowerVR Photon光線追蹤架構,光線追蹤運算就需要依賴著色器去完成模擬計算,并不高效,通常會有非常大的功耗。
不過,隨著PowerVR Photon光線追蹤架構的加入,就可以將光照效果,包括反射陰影、全局照明等,全部交由專用的硬件單元進行計算,專用硬件的效率顯然會高于原有的CPU或者GPU。
提問2:Imagination Technologies的光線追蹤等級系統(tǒng)(RTLS)是定制標準還是行業(yè)標準?
Imagination Technologies:光線追蹤等級系統(tǒng)(RTLS)是Imagination Technologies提出的標準,當前還不是行業(yè)標準,Imagination Technologies希望它未來可以變成行業(yè)的標準。
其實,Imagination Technologies是光線追蹤領域的先驅者之一,幾年前就已經(jīng)實現(xiàn)了RTLS 5級的技術,但是考慮到市場成熟度,推出太超前的產(chǎn)品,市場生態(tài)還不能匹配,所以選擇先將L4推向市場。
Imagination Technologies正是基于對光線追蹤技術和市場的了解、總結推出了RTLS,幫助大家了解不同光線追蹤技術的差異。因為,目前軟件模擬的光線追蹤方案和硬件方案的效率完全不在一個級別。
提問3:Imagination Technologies是否會和特定的芯片制造商合作一起開發(fā)IMG CXT?
Imagination Technologies:由于IP產(chǎn)品需要授權、制造才能真正的被用戶使用。因此,在Imagination Technologies的業(yè)務過程中,一直都存在很多的合作伙伴以及不同的合作方式,除了芯片制造商,甚至包括操作系統(tǒng)、軟件、游戲內(nèi)容的開發(fā)商。
至于涉及芯片制造的合作,Imagination Technologies會提供不同的合作方式,同樣會聽取客戶的反饋,優(yōu)化或改進后續(xù)產(chǎn)品的設計,并不會只和特定的一家芯片制造商進行合作。
提問4:如果以目前發(fā)展情況進行預估,消費者大約會在何時體驗到PowerVR Photon光線追蹤架構相關的硬件和軟件產(chǎn)品?
Imagination Technologies:目前IMG CXT、PowerVR Photon光線追蹤架構已經(jīng)授權給了很多合作伙伴,但在具體產(chǎn)品發(fā)布前無法透露。
這一周期通常要18~24個月,假設今年進行了IP授權,客戶完成芯片設計和流片,最終產(chǎn)品應該會在2023年上市,也就是消費者在2023年可以體驗到相關的硬件光線追蹤解決方案。
另一方面,雖然目前已有軟件光線追蹤解決方案,但是受限于設備的算力以及效率,還很難帶來優(yōu)秀的用戶體驗。所以,等到硬件光線追蹤方案進入市場之后,消費者將會感受到巨大的優(yōu)勢。
正如前文所說,IMG CXT、PowerVR Photon光線追蹤架構的推出稱得上GPU IP領域的又一次重大飛躍,新品不僅擁有業(yè)內(nèi)為數(shù)不多的硬件實時光線追蹤技術,同時還面向移動領域,帶來了低功耗優(yōu)勢。我們完全有理由相信,未來隨著IMG CXT、PowerVR Photon光線追蹤架構的實際應用,將徹底改變移動設備的游戲視覺體驗。
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