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जब स्मार्टफोन ग्राफिक्स की बात आती है, तो अधिकांश एंड्रॉइड डिवाइस क्वालकॉम (एड्रेनो) या आर्म (माली) से ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (जीपीयू) का उपयोग करते हैं, लेकिन जैसा कि योदा कहेंगे, एक और है।
आपने शायद कुछ Android प्रोसेसर के संबंध में PowerVR नाम पर गौर किया है। PowerVR इमेजिनेशन टेक्नोलॉजीज से एक GPU श्रृंखला है। MediaTek Helio P90 प्रोसेसर PowerVR GM9446 का उपयोग करता है, MediaTek Helio X30 PowerVR 7XTP-MT4 का उपयोग करता है, और Helio P22 PowerVR GE8320 का उपयोग करता है। Helio P35, Helio X10, और MT8183 (अमेज़ॅन किंडल फायर एचडी में पाया गया) सहित अन्य मीडियाटेक प्रोसेसर भी पावरवीआर जीपीयू का उपयोग करता है।
यह सिर्फ मीडियाटेक ही नहीं है। यूनिसोक SC9861G-IA PowerVR GT7200 का उपयोग करता है। इंटेल की एटम लाइन में PowerVR GPU के साथ कई मॉडल हैं। PowerVR को ऑलविनर और रॉकचिप से प्रोसेसर में भी पाया जा सकता है।
कमरे में हाथी Apple है। हाल ही में जब तक Apple ने A-Series प्रोसेसर में इमेजिनेशन के GPU को शामिल किया था। IPhone 4 में पाया जाने वाला Apple A4 प्रोसेसर, PowerVR SGX 535 का उपयोग करता है। A5 और A6 ने PowerVR SGX543 का उपयोग किया, A7 ने PowerVR G6430 का उपयोग किया, A8 ने GX550 का उपयोग किया और A9 ने GT7600 का उपयोग किया। और यह वह जगह है जहाँ यह सब अचानक समाप्त हो गया। जबकि A10 ने शायद किसी प्रकार के कस्टम हाइब्रिड GPU का उपयोग किया है, Apple के इमेजिनेशन के साथ संबंध काफी बदल गए हैं। परिणाम व्यावसायिक स्तर पर कंपनी के लिए एक उथल-पुथल था। शीर्ष (सीईओ और सीएफओ) में बदलाव हुए, कंपनी ने अपने MIPS सीपीयू डिवीजन को बेच दिया, और अंततः कंपनी के शेष हिस्से को चीन-केंद्रित निजी इक्विटी फंड, कैनियन ब्रिज द्वारा अधिग्रहित किया गया।
कमरे में हाथी Apple है।
हालाँकि, PowerVR GPUs की मृत्यु नहीं हुई, और इसका संभावित भविष्य उज्ज्वल है। जीपीयू सिर्फ स्मार्टफोन से ज्यादा में पाए जाते हैं। सेट-टॉप बॉक्स, स्मार्ट टीवी, कार इंफोटेनमेंट सिस्टम, और मेडिकल उपकरण से सभी तरह के उपकरणों में सभी GPU का उपयोग करते हैं। दूसरे, नए प्रोसेसर में पावरवीआर जीपीयू का निरंतर उपयोग, हेलियो पी 90 की तरह, इसका मतलब है कि एसओसी निर्माता अभी भी पावरवीआर जीपीयू को एक व्यवहार्य विकल्प मानते हैं। तीसरा, वर्तमान GPU परिदृश्य बदल रहा है, और यदि कल्पना लहर की सवारी करने में सक्षम है तो यह शीर्ष पर बाहर आ सकता है। उस बारे में बाद में।
नामकरण
नामकरण की चीजें हमेशा कठिन होती हैं, लेकिन कुछ कंपनियां दूसरों की तुलना में बेहतर होती हैं। क्वालकॉम और आर्म के GPU की नामकरण योजनाएं अपेक्षाकृत सरल हैं। इमेजिनेशन जीपीयू की नामकरण योजना थोड़ी अधिक बारीक है!
जानकारी का पहला मुख्य टुकड़ा यह है कि कंपनी के पास वर्तमान में दो प्रमुख जीपीयू आर्किटेक्चर हैं: दुष्ट और फ्यूरियन। 2012 में पहले दुष्ट-आधारित GPU को PowerVR Series6 GPU के साथ जारी किया गया था। दुष्ट वास्तुकला को कुछ वर्षों में बदल दिया गया है और विकसित किया गया है और 2017 के सीरीज़ 9 एक्सई और सीरीज़ 9 एमएम जीपीयू सहित सभी इमेजिनेशन्स जीपीयू की नींव के रूप में काम किया है।
फ़्यूरियन एक नया GPU आर्किटेक्चर है, 2012 के बाद से इमेजिनेशन का पहला आर्किटेक्चर रिवैम्प है। फिलहाल दो Furian GPU हैं, PowerVR GT8525 और PowerVR GT8540। दोनों पावरवीआर सीरीज़ 8 एक्सटी रेंज का हिस्सा हैं, जो सीरीज़ 9 एक्सई और एक्सएम जीपीयू पुराने Rogue आर्किटेक्चर का उपयोग करने के बाद से थोड़ा भ्रमित है, जैसा कि Series8XE और Series8XE प्लस करता है। वर्तमान में कोई भी घोषित मोबाइल प्रोसेसर फ्यूरियन जीपीयू का उपयोग नहीं करता है।
मॉडल संख्याओं को समझना
पावरवीआर जीपीयू आमतौर पर चार अंकों वाले मॉडल नंबर का उपयोग करते हैं। Helio P90 में GPU GM9446 है, जबकि Helio P22 GE8320 का उपयोग करता है। उन सभी नंबरों का क्या मतलब है?
पहला अंक "श्रृंखला" संख्या है। तो Series8XE और XE प्लस रेंज में सभी प्रोसेसर एक 8. से शुरू होते हैं। Series9 रेंज में प्रोसेसर एक नौ से शुरू होते हैं, और इसी तरह।
दूसरा अंक इंगित करता है कि प्रति घड़ी चक्र में कितने पिक्सेल संसाधित होते हैं। आमतौर पर, निर्दिष्ट संख्या वास्तविक पिक्सेल दर का आधा है। तो "4" का अर्थ है प्रति घड़ी आठ पिक्सेल, "2" का अर्थ है चार पिक्सेल लगातार घड़ी, और "1" का अर्थ है प्रति घड़ी दो पिक्सेल।
कंपनी के पास वर्तमान में दो प्रमुख जीपीयू आर्किटेक्चर हैं: दुष्ट और फ्यूरियन।
तीसरा अंक GPU के प्रसंस्करण शक्ति का एक संकेत है। कुछ GPU निर्माता GPU में "कोर" की संख्या को उद्धृत करते हैं।शब्द "कोर" कुछ रचनात्मक लेखांकन के लिए खुला है और साथ ही कुछ तकनीकी हैंडवाविंग भी है, जिसका अर्थ है कि एक "कोर" द्वारा एक विक्रेता का मतलब दूसरे से अलग क्या है। मैं इस विषय पर एक पल में थोड़ा और गहरा होऊंगा, लेकिन तीसरा अंक जितना अधिक होगा प्रदर्शन उतना ही अधिक होगा। दरें हर पीढ़ी में भिन्न होती हैं, लेकिन Series9 GPU के लिए:
- 1 = 64 एफपी 16 फ्लॉप / घड़ी
- 2 = 128 एफपी 16 फ्लॉप / घड़ी
- 4 = 256 FP16 FLOPs / घड़ी
अंतिम अंक एक सुविधा ध्वज है। उदाहरण के लिए, GE8322 (अंत में दोनों को नोट करें) PVRIC फ्रेम बफर कम्प्रेशन (PowerVR का दोषरहित संपीड़न और विघटन एल्गोरिथ्म) का समर्थन करता है, जबकि GE8340 (शून्य पर ध्यान दें), इसका समर्थन नहीं करता है।
कोर, निष्पादन इकाइयाँ, ए.एल.यू.
बहुत समय पहले, एक ब्रह्मांड में, बहुत दूर, GPU ने दो अलग-अलग प्रकार के शेड का उपयोग किया था। वर्टेक्स शेड्स, जो 3 डी दुनिया से एक फ्लैट स्क्रीन की 2 डी दुनिया तक बिंदुओं (वर्टीकल्स) की सूची में परिवर्तन करने के लिए जिम्मेदार थे; और पिक्सेल शेड्स, जिन्होंने प्रकाश और बनावट की जानकारी के आधार पर पिक्सेल के रंग की गणना की। ये शेड्स प्रोग्राम करने योग्य थे और आम तौर पर वर्टेक्स शेड्स की तुलना में अधिक पिक्सेल शेड थे।
शेड्स को कोर के रूप में जाना जाता है, और यूनिफाइड शेडर मॉडल के आगमन के साथ, जहां एक शेडर वर्टेक्स शेडर या पिक्सेल शेडर के रूप में कार्य कर सकता है, शब्द कोर और भी लोकप्रिय हो गया।
जैसे ही GPU डिजाइन उन्नत हुआ, इन कोर का आकार आकार देने लगा। पहले एक शेडर कोर में शेड्यूल पर चल रहे निर्देशों का समय-निर्धारण, निष्पादन और प्रेषण सहित सभी आवश्यक तर्क शामिल थे (क्योंकि वे प्रोग्राम करने योग्य हैं)। थ्रूपुट जीपीयू डिजाइनरों को बढ़ाने के लिए शेडर डिज़ाइन के कुछ हिस्सों को बढ़ाना शुरू कर दिया, जिससे उन्हें बीच में "बेईमान" बना दिया गया। यह एक छायादार कोर के थ्रूपुट को दोगुना या चौगुना कर सकता है, लेकिन अब सवाल यह है कि चार निष्पादन इकाइयों या चार कोर के साथ एक कोर होना चाहिए या नहीं।
PowerVR GPU में, वास्तविक गणित करने वाले बिट्स को Arithmetic Logic Unit (ALU) कहा जाता है। वे 16bit और 32bit फ्लेवर में आते हैं और समूहों में वर्गीकृत होते हैं।
PowerVR GX6650 में कुल 192 32bit (FP32) ALU कोर के साथ छह क्लस्टर हैं, इसे 192 कोर GPU कहा जाना चाहिए? हो सकता है कि इमेजिनेशन का नामकरण स्कीम सब के बाद सबसे अच्छा तरीका हो!
GPU परिदृश्य बदल रहा है
जीपीयू में केवल 3 डी ग्राफिक्स के लिए एक नौकरी और एक नौकरी होती थी, लेकिन कई बार वे 'चैंजिन' होती हैं। जीपीयू अब वैज्ञानिक कंप्यूटिंग, और मशीन लर्निंग में सभी प्रकार के अत्यधिक समानांतर कार्यों को संभालता है। इसमें से अधिकांश अभी भी सुपर कंप्यूटर या कई हाई-एंड ग्राफिक्स कार्ड के साथ निर्मित मशीनों पर होता है। हालांकि, यह मोबाइल GPUs को कम करने के लिए शुरू कर रहा है। कैमरा ऐप में ऑब्जेक्ट रिकॉग्निशन जैसी चीजों के लिए आधुनिक फ्लैगशिप स्मार्टफोन न्यूरल नेटवर्क इंट्रेंस मॉडल चला सकते हैं। एंड्रॉइड के पास अब एक तंत्रिका नेटवर्क एपीआई है जो GPU का उपयोग कर सकता है, अगर सही ड्राइवर उपलब्ध हैं।
PowerVR GPU इन बदलते परिदृश्य का हिस्सा हैं और OpenCL और Android के तंत्रिका नेटवर्क HAL के साथ संगत हैं। यदि GPU पर एक तंत्रिका नेटवर्क चलाना पर्याप्त नहीं है, तो इमेजिनेशन में एक तंत्रिका नेटवर्क त्वरक भी होता है जो Android के तंत्रिका नेटवर्क HAL, Caffe और TensorFlow का समर्थन करता है।
और फिर रेस्ट्रिंग है।
उसके बाद पुनर्मिलन होता है। एनवीडिया ने हाल ही में अपने डेस्कटॉप जीपीयू के साथ सुर्खियां बटोरीं, जो वास्तविक समय में पुन: प्रदर्शन करने में सक्षम हैं। एक पुनश्चर्या के रूप में, किरणीकरण एक ऐसी तकनीक है जो एक 3D वातावरण के माध्यम से प्रकाश किरणों का मार्ग "निशान" करती है। इसका उद्देश्य प्रकाश के वास्तविक भौतिकी की बारीकी से नकल करना है। परिणाम अत्यधिक यथार्थवादी प्रकाश व्यवस्था, छाया, प्रतिबिंब और अपवर्तन प्रभाव है।
इमेजिनेशन वर्षों से हार्डवेयर आधारित रीट्रैक्टिंग में अग्रणी रहा है और कंपनी के मोबाइल प्रोसेसरों में अभी तक यह डेस्कटॉप पर उपलब्ध नहीं है। वर्तमान में कल्पना डेस्कटॉप के लिए रीट्रैगिंग ग्राफिक्स कार्ड नहीं बेचती है, लेकिन इसने कुछ प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट मोबाइल हार्डवेयर का उत्पादन किया है, जिसमें पावरवीआर जीआर 6500 भी शामिल है।
आप सोच रहे होंगे कि कोई भी कंपनी जो वास्तविक रीट्रैटरिंग हार्डवेयर नहीं बेचती है, वह “हार्डवेयर आधारित रीक्रिएटिंग में अग्रणी” कैसे हो सकती है। उत्तर बौद्धिक संपदा है। इमेजिनेशन चिप्स नहीं बनाता है, इसकी सभी जीपीयू तकनीक चिप निर्माताओं द्वारा लाइसेंसित है, जैसे मीडियाटेक, और सीपीयू और अन्य भागों के साथ मोबाइल प्रोसेसर में शामिल है।
संभवतः इसकी हार्डवेयर हार्डवेयर तकनीक और प्रौद्योगिकी के बारे में सच है। कल्पना ने इस बारे में कोई सार्वजनिक घोषणा नहीं की है कि इसकी रीटेकिंग तकनीक का लाइसेंस कौन देता है, लेकिन हम अनुमान लगा सकते हैं!
मोबाइल GPU बाजार तरल है। ठेके जीते जाते हैं और ठेके खो जाते हैं। मोबाइल प्रोसेसर निर्माता हमेशा प्रदर्शन, बिजली दक्षता, लागत और सुविधाओं के मामले में अपनी प्रतिस्पर्धा में बढ़त की तलाश में रहते हैं। जबकि इमेजिनेशन और Apple का आज एक अलग संबंध है, अन्य चिप निर्माताओं को MediaTek सहित GPU भागों की आवश्यकता है। मीडियाटेक से परे न केवल मोबाइल में बल्कि ऑटोमोटिव, होम एंटरटेनमेंट और मेडिकल जैसे अन्य बाजारों में भी अन्य संभावनाएं हैं।
क्या सैमसंग कभी अपने वर्तमान GPU आपूर्तिकर्ता से दूर जाएगा? Huawei के बारे में क्या? क्या इंटेल के टैबलेट सीपीयू के साथ पावरवीआर के लिए अभी भी एक जगह है? Unisoc या Xiaomi के Pinecone के बारे में, या यहां तक कि एलजी के NUCLUN प्रोसेसर के अगले पुनरावृत्ति के बारे में क्या?
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पॉवरवीआर जीपीयू क्वालकॉम और आर्म से प्रसाद के बाद एंड्रॉइड इकोसिस्टम का वैकल्पिक जीपीयू विकल्प है। हमें अभी तक एक वास्तविक चिप में एक फ्यूरियन-आधारित मोबाइल जीपीयू देखना है और एक को देखना दिलचस्प होगा। मोबाइल मशीन लर्निंग के आगमन और मोबाइल प्रोसेसर में संभावित पुनरावृत्ति तकनीक के वादों के साथ, हम सभी को इमेजिनेशन पर नजर रखने में समझदारी होगी, क्योंकि हम सभी यह देखकर आश्चर्यचकित हो सकते हैं कि PowerVR GPUs आगे कहां पॉप करते हैं!
