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スマートフォンのグラフィックに関して言えば、ほとんどのAndroidデバイスはQualcomm（Adreno）またはArm（Mali）のグラフィック処理ユニット（GPU）を使用しますが、ヨーダが言うように別のデバイスがあります。
一部のAndroidプロセッサに関連して、PowerVRという名前に気付いているかもしれません。 PowerVRはImagination TechnologiesのGPUシリーズです。 MediaTek Helio P90プロセッサはPowerVR GM9446を使用し、MediaTek Helio X30はPowerVR 7XTP-MT4を使用し、Helio P22はPowerVR GE8320を使用します。 Helio P35、Helio X10、MT8183（Amazon Kindle Fire HDに含まれる）など、他のMediaTekプロセッサーもPowerVR GPUを使用しています。
MediaTekだけではありません。 Unisoc SC9861G-IAはPowerVR GT7200を使用します。 IntelのAtomラインには、PowerVR GPUを搭載したモデルがいくつかあります。 PowerVRは、AllwinnerおよびRockchipのプロセッサーにも搭載されています。
部屋の象はアップルです。 Appleは最近まで、イマジネーションのGPUをAシリーズプロセッサに組み込みました。 iPhone 4にあるApple A4プロセッサはPowerVR SGX 535を使用しました。A5とA6はPowerVR SGX543を使用し、A7はPowerVR G6430を使用し、A8はGX6450を使用し、A9はGT7600を使用しました。そして、それはすべてが突然に終了した場所です。 A10はおそらく何らかのカスタムハイブリッドGPUを使用していましたが、AppleとImaginationの関係は劇的に変化しました。その結果、企業は商業レベルで激変しました。最上位（CEOおよびCFO）に変更があり、同社はMIPS CPU部門を売却し、最終的に会社の残りの部分は中国を中心としたプライベートエクイティファンドであるキャニオンブリッジに買収されました。
部屋の象はアップルです。
ただし、PowerVR GPUは死なず、将来の可能性が秘められています。 GPUは、スマートフォンだけではありません。セットトップボックス、スマートテレビ、カーインフォテインメントシステム、医療機器など、あらゆる種類のデバイスでGPUが使用されています。第二に、Helio P90などの新しいプロセッサでPowerVR GPUを継続的に使用することは、SoCメーカーが依然としてPowerVR GPUを実行可能なオプションと見なしていることを意味します。第三に、現在のGPUの状況は変化しています。イマジネーションが波に乗れるようになれば、波に乗ることができます。それについては後で詳しく説明します。
ネーミング
物事に名前を付けることは常に困難ですが、一部の企業は他の企業より優れています。 QualcommとArmのGPUの命名スキームは比較的簡単です。 Imagination GPUの命名スキームはもう少し微妙です！
最初の重要な情報は、同社が現在2つの主要なGPUアーキテクチャを持っていることです。RogueとFurianです。最初のRogueベースのGPUは、PowerVR Series6 GPUとともに2012年にリリースされました。 Rogueアーキテクチャは長年にわたって調整および開発されており、2017年のSeries9XEおよびSeries9XM GPUまでのすべてのImaginations GPUの基盤として機能しました。
Furianは新しいGPUアーキテクチャで、2012年以来イマジネーションが最初にアーキテクチャを刷新しました。現時点では、PowerVR GT8525とPowerVR GT8540の2つのFurian GPUがあります。どちらもPowerVR Series8XTシリーズの一部です。Series9XEおよびXM GPUはSeries8XEおよびSeries8XE Plusと同様に古いRogueアーキテクチャを使用しているため、少し混乱します。現在、Furian GPUを使用するモバイルプロセッサは発表されていません。
モデル番号を理解する
PowerVR GPUは通常、4桁のモデル番号を使用します。 Helio P90のGPUはGM9446ですが、Helio P22はGE8320を使用しています。これらの数値はすべてどういう意味ですか？
最初の桁は「シリーズ」番号です。したがって、Series8XEおよびXE Plus範囲のすべてのプロセッサーは8から始まります。Series9範囲のプロセッサーは9から始まります。
2桁目は、クロックサイクルごとに処理されるピクセル数を示します。通常、指定された数は実際のピクセルレートの半分です。したがって、「4」はクロックあたり8ピクセル、「2」はクロックあたり4ピクセル、「1」はクロックあたり2ピクセルを意味します。
同社には現在、RogueとFurianという2つの主要なGPUアーキテクチャがあります。
3桁目は、GPUの処理能力の指標です。一部のGPUメーカーは、GPUの「コア」の数を引用しています。「コア」という用語は、一部の独創的な会計処理と技術的な手を振ることを意味します。つまり、あるベンダーが「コア」によって意味するものは別のものとは異なります。このテーマについては、もう少し詳しく説明しますが、3桁目が高いほどパフォーマンスは向上します。速度は世代ごとに異なりますが、Series9 GPUの場合：
- 1 = 64 FP16フロップ/クロック
- 2 = 128 FP16フロップ/クロック
- 4 = 256 FP16フロップ/クロック
最後の桁は機能フラグです。たとえば、GE8322（最後の2つに注意）はPVRICフレームバッファ圧縮（PowerVRの可逆圧縮および圧縮解除アルゴリズム）をサポートしていますが、GE8340（ゼロに注意）はサポートしていません。
コア、実行ユニット、ALU
昔、遠く離れた宇宙では、GPUは2種類のシェーダーを使用していました。頂点シェーダー。3Dワールドからフラットスクリーンの2Dワールドへのポイント（頂点）のリストの変換を実行します。ピクセルシェーダー。ライティングおよびテクスチャ情報に基づいてピクセルの色を計算します。これらのシェーダーはプログラム可能で、一般に頂点シェーダーよりもピクセルシェーダーが多くありました。
シェーダーはコアとして知られるようになり、シェーダーがVertexシェーダーまたはPixelシェーダーとして機能できるUnified Shader Modelの登場により、コアという用語がさらに一般的になりました。
GPUの設計が進むにつれて、これらのコアの形状が変化し始めました。以前は、単一のシェーダーコアに、シェーダーで実行されている命令のスケジューリング、実行、ディスパッチなど、必要なロジックがすべて含まれていました（プログラム可能なため）。スループットを上げるために、GPUデザイナーはシェーダーデザインの特定の部分を増やし始め、それらを中央で「太く」しました。これにより、シェーダーコアのスループットは2倍または4倍になりますが、4つの実行ユニットまたは4つのコアを持つ1つのコアを使用するかどうかが問題になります。
PowerVR GPUでは、実際の計算を行うビットは、算術論理ユニット（ALU）と呼ばれます。 16ビットと32ビットのフレーバーがあり、クラスターにグループ化されています。
PowerVR GX6650には、合計192個の32ビット（FP32）ALUコアを持つ6つのクラスターがありますが、192コアGPUと呼ばれるべきですか？おそらく、イマジネーションの命名スキームは、結局のところ最良のアプローチです！
GPUの状況は変化しています
GPUは、1つのジョブと1つのジョブのみ、3Dグラフィックスを使用していましたが、時代は変わり続けています。 GPUは、科学計算や機械学習のあらゆる種類の高度な並列タスクを処理できるようになりました。そのほとんどは、依然としてスーパーコンピューターまたは複数のハイエンドグラフィックスカードを搭載したマシンで発生します。ただし、モバイルGPUに徐々に流れ始めています。最新の主力スマートフォンは、カメラアプリでのオブジェクト認識など、ニューラルネットワークの推論モデルを実行できます。 Android自体には、適切なドライバーが使用可能な場合、GPUを使用できるニューラルネットワークAPIがあります。
PowerVR GPUはこれらの変化する景観の一部であり、OpenCLおよびAndroidのニューラルネットワークHALと互換性があります。 GPUでニューラルネットワークを実行するだけでは不十分な場合、イマジネーションにはAndroidのニューラルネットワークHAL、Caffe、およびTensorFlowをサポートするニューラルネットワークアクセラレータもあります。
そして、レイトレーシングがあります。
次に、レイトレーシングがあります。 Nvidiaは、リアルタイムレイトレーシングを実行できるデスクトップGPUで最近注目を集めました。復習として、レイトレーシングは、3D環境を通る光線の経路を「トレース」する技術です。光の実際の物理を厳密に模倣することを目的としています。その結果、非常にリアルな照明、影、反射、屈折効果が得られます。
イマジネーションは長年にわたってハードウェアベースのレイトレーシングのリーダーであり、同社のモバイルプロセッサにはまだありませんが、デスクトップで確実に地位を確立しています。イマジネーションは現在、デスクトップ用のレイトレーシンググラフィックスカードを販売していませんが、PowerVR GR6500などの概念実証済みのモバイルハードウェアを製造しています。
実際のレイトレーシングハードウェアを販売していない会社が、「ハードウェアベースのレイトレーシングのリーダー」になれるのではないかと思われるかもしれません。答えは知的財産です。イマジネーションはチップを製造していません。GPUテクノロジーはすべてMediaTekなどのチップメーカーによってライセンスされており、CPUやその他の部品とともにモバイルプロセッサに組み込まれています。
同じことは、おそらくレイトレーシングのハードウェア技術と技術にも当てはまります。イマジネーションは、誰がレイトレーシング技術のライセンスを取得しているかについては公表していませんが、推測できます！
モバイルGPU市場は流動的です。契約は勝ち、契約は失われます。モバイルプロセッサメーカーは、パフォーマンス、電力効率、コスト、および機能の点で競合他社よりも常に優位性を求めています。イマジネーションとAppleの今日の関係は異なりますが、他のチップメーカーにはMediaTekを含むGPUパーツが必要です。 MediaTek以外にも、モバイルだけでなく、自動車、ホームエンターテイメント、医療などの他の市場でも可能性があります。
Samsungは現在のGPUサプライヤから離れることはありますか？ Huaweiはどうですか？ IntelのタブレットCPUと並んでPowerVRの場所はまだありますか？ UnisocやXiaomiのPinecone、あるいはLGのNUCLUNプロセッサの噂が続く次のイテレーションについてはどうですか？
要約
PowerVR GPUは、QualcommとArmから提供されたAndroidエコシステムの代替GPUオプションです。実際のチップにFurianベースのモバイルGPUをまだ見ていませんが、それを見るのは面白いでしょう。モバイルマシンラーニングの出現とモバイルプロセッサでのレイトレーシングテクノロジーの可能性により、想像力に目を光らせておくのが賢明です。PowerVRGPUが次に現れる場所を見ると驚くかもしれません。
