Imagination 推出最先進的光線追蹤圖形處理器（GPU）IMG CXT在移動端實現(xiàn)了桌面級質量的視覺效果

Imagination Technologies 宣布推出旗艦款圖形處理器（GPU）知識產(chǎn)權（IP）產(chǎn)品IMG CXT，同時其PowerVR Photon光線追蹤架構也隨該IP首次亮相。通過增加Photon硬件光線追蹤功能，IMG CXT實現(xiàn)了GPU IP的又一次重大飛躍，能夠為游戲和其他圖形處理應用場景提供令人難以置信的性能。Photon 是業(yè)界最先進的光線追蹤架構，可以為移動和嵌入式應用帶來桌面級質量的視覺效果，并已在多個市場中進行了授權。

光線追蹤是一項改變游戲規(guī)則的技術，可以使圖形真實感達到躍升式變化。通過模擬真實世界中光線的表現(xiàn)，它可以創(chuàng)造出與現(xiàn)實生活幾乎無異的三維（3D）場景。由于其計算的復雜性，光線追蹤不久前也只是應用在臺式機和游戲機上，但憑借IMG CXT革命性的Photon架構，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和全面的硬件加速功能。Photon為那些最令人興奮的應用提供了光線追蹤功能，包括移動、游戲、增強現(xiàn)實（AR）、桌面、數(shù)據(jù)中心、云和下一代汽車等應用。

Photon架構代表了十年來推動光線追蹤在低功耗設備上應用的發(fā)展成果，并且在視覺效果可能性方面，為智能手機、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，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架構處于RTLS的4級（Level 4），這使其成為當前可用的最先進的光線追蹤技術，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)者提供桌面級質量的體驗。

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。這可以在移動設備的功耗預算下，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，其計算、紋理和幾何性能都提高了50%。它的低功耗超標量（superscalar）架構可在低時鐘頻率下提供高性能，從而實現(xiàn)卓越的幀率功耗比（FPS/W）效率，同時 Imagination圖像壓縮（IMGIC）技術可以大幅降低帶寬需求。

將Photon架構應用于個人計算機（PC）和數(shù)據(jù)中心
得益于Imagination的多核技術，Photon架構可以擴展應用于云、數(shù)據(jù)中心和PC市場。這可以實現(xiàn)高達 9 TFLOPS（每秒萬億次浮點運算）的FP32光柵化性能和超過7.8 GRay/s的光線追蹤性能，同時能夠提供比當今的 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的汽車人機界面（HMI）平臺。它可以實現(xiàn)環(huán)繞視圖中逼真的車輛圖像，衛(wèi)星導航中密集城市區(qū)域的展示，以及具備混合現(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。它還可以在車上人員等待車輛充電時提供優(yōu)質的車內(nèi)游戲和娛樂體驗。

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的先河，而現(xiàn)在則已通過其全新的PowerVR Photon架構將光線追蹤擴展至移動市場。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。消費者們已經(jīng)開始贊賞光線追蹤提供的真實感，不久的將來，他們會要求在自己的所有設備中使用它。”

Imagination首席執(zhí)行官Simon Beresford-Wylie表示：“作為智能手機變革的關鍵推動力量，Imagination在將先進的3D圖形處理功能引入移動設備方面有著杰出的成績。我們在高效光線追蹤方面所實現(xiàn)的創(chuàng)新是我們發(fā)展過程中的又一次重要邁進，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，實現(xiàn)將逼真的圖形內(nèi)容帶入您掌中設備的愿景。”

深入了解Photon架構
PowerVR Photon架構的主要特點是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，它可以加速和卸載更多來自著色器內(nèi)核的光線追蹤計算。

RAC包含了光線存儲（Ray Store）、光線任務調(diào)度器（Ray Task Scheduler）和相干性聚集器（Coherency Gatherer），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)結構保存在芯片上，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，并通過專用硬件部署和追蹤光線工作負載，同時保持高光線吞吐量和低功耗。獨特的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行處理。

這些功能結合在一起，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、角色和地形等復雜表面時提供更優(yōu)質的效果，并創(chuàng)建出比以往任何時候都更細致的環(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可以引領移動GPU和光線追蹤技術的未來。能夠在O3DE引擎上針對Imagination的PowerVR架構來優(yōu)化我們的團隊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。”

完美世界游戲技術中心主管徐丹表示：“完美世界游戲和Imagination對基于PowerVR架構的新一代GPU實現(xiàn)高性能和低功耗有著共同的愿景。Imagination 是光線追蹤技術的行業(yè)領導者，我們希望可以共同探索這項技術在游戲和其他場景中的應用。”

騰訊游戲引擎技術副總監(jiān)魏楠表示：“光線追蹤技術被業(yè)界認為是下一代圖形技術革命，它也是騰訊游戲不斷探索的方向。我們很高興看到 Imagination 作為光線追蹤技術的行業(yè)領先者能發(fā)布硬件級光線追蹤IP，騰訊游戲將與 Imagination 展開密切合作并探索該技術在游戲領域的應用。同時，Imagination 在高性能低功耗圖形渲染和處理上擁有深厚的技術積累，雙方也將加強在這方面的技術合作，實現(xiàn)游戲體驗質的飛躍。”

騰訊WeTest/PerfDog技術總監(jiān)曹文升表示：“作為騰訊互動娛樂官方出品的行業(yè)領先質量服務品牌，在追求高品質高水準的道路上，騰訊WeTest團隊與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)者實現(xiàn)更優(yōu)的游戲性能。同時，WeTest/PerfDog將與Imagination一起不斷優(yōu)化和完善GPU關鍵參數(shù)的獲取，為開發(fā)者打造更好的游戲體驗，更強的平臺兼容性提供保障。未來，雙方還有望在光線追蹤技術、云游戲等領域進行廣泛的探索與交流。”

網(wǎng)易游戲資深技術專家李文耀表示：“網(wǎng)易游戲非常重視體驗、技術和品質，我們一直就Messiah和Neox自研引擎與Imagination聯(lián)合進行優(yōu)化。GPU為實現(xiàn)高質量游戲體驗提供了支撐，未來我們希望有機會在游戲開發(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)質的游戲體驗。此外，我們也很期待 Imagination光線追蹤技術，這項技術將開啟全新的圖形渲染和視覺時代，希望與 Imagination 一起探索其在游戲領域的應用。”

CXT的亮點：
•    首次在移動 IP上實現(xiàn)了桌面級質量的光線追蹤視覺效果！
•    業(yè)界首款RTLS 4級光線追蹤架構
•    功耗效率比現(xiàn)有的RTLS 2/3 級解決方案高 2.5 倍
•    可擴展應用于桌面和數(shù)據(jù)中心（高達 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，計算、紋理和幾何性能提高了 50%
•    已在多個市場中進行了授權