Imagination Technologies mit neuer Einsteiger-GPU und dedizierter Raytracing-Hardware

Bei Imagination Technologies hat man die Gunst des Mobile World Congress genutzt und präsentiert mit der Series8XE-IP eine neue GPU-Architektur für den Low-End-Bereich. Zielmarkt sollen Smartphones, Tablets, Fernseher, Streaming-Hardware und der Automotive-Bereich sein.

Die Series8XE-Serie besteht aus zwei Modellen: Dem PowerVR GE8200 und GE8300. An der Architektur selbst wurden einige Änderungen vorgenommen, so dass sich Imagination Technologies dazu entschieden hat, diesem Design eine neue Serie zu spendieren. Erstmals seit einigen Generationen belässt es das Unternehmen aber bei der XE-Serie und zeigt keine XT-Modelle, die üblicherweise den High-End-Bereich abdecken sollen.

Die Basis-Architektur ist im Vergleich zum Vorgänger identisch. Es handelt sich um die Rogue-Architektur, die im Vergleich zur Series7XE um OpenGL ES 3.2 (vorher OpenGL ES 3.1) ergänzt wurde. Damit wird die GPU auch kompatibel zur Vulkan-API. Abhängig vom gewünschten Einsatzgebiet bietet Imagination Technologies einige optionale Funktionen an. Dazu gehört zum Beispiel die Unterstützung für OmniShield, eine gesicherter Bereich eines Chips oder SoCs, der Daten verschlüsselt speichert. Ebenfalls optional sind 10 Bit YUV, die Möglichkeit Videos per HEVC Main10 zu encodieren und Imaginations PowerVR-Image-Compression-Technologie, PVRIC3.

Beide Varianten der Series8XE verwenden ein sehr ähnliches Design, in dem eine USC (Universal Shading Cluster) aus 4x FP16 ALUs, 2x FP32 ALUs und 1x SFU ALU besteht. Bei der PowerVR GE8200 liefert ein Coprozessor zwei Pixel pro Takt, während es bei der PowerVR G8300 vier Pixel pro Takt sind. Neben der Beschneidung der Pipeline von 16 (PowerVR G8300) auf 8 (PowerVR G8200) ist dies auch der große Unterschied zwischen den beiden Modellen. Ansonsten wird Imagination Technologies sicherlich einige Änderungen am Design vorgenommen haben, um die GPU mit Daten füttern zu können. Eine möglichst hohe Pixelfüllrate war und ist das Ziel dieser beiden GPUs und gerade im von Imagination Technologies angepeilten Markt spielt dieser Kennwert eine wichtige Rolle.

Die beiden neuen GPUs bieten eine um 60 bis 100 % höhere Leistung pro Quadratmillimeter und ermöglichen damit auch kleinere Chipgrößen, was wiederum je nach Einsatzgebiet ein Vorteil sein kann. MediaTek hat als eines der ersten Unternehmen die Lizensierung der neuen GPUs angekündigt und will diese in seinen eigenen GPUs verwenden.

[h3]Dedizierte Rytracing-Hardware[/h3]

Raytracing ist sozusagen der feuchte Traum eines jeden Engine-Entwicklers. Eine Simulation der Beleuchtung einer 3D-Szene per Raytracing ist die beste Möglichkeit, die Beleuchtung, Licht und Schatten zu ermitteln und darzustellen. Doch auch wenn Raytracing seit Jahren ein fester Begriff bei der Vorstellung diverser GPU-Generationen war, so reicht die Rechenleistung noch immer nicht aus, um entsprechende Berechnungen in Echtzeit durchzuführen.

Imagination Technologies Raytracing-Demo

Mittelwege aktueller und moderner Beleuchtungstechnologien wie VXGI (Voxel Global Illumination) sollen den Zeitraum überbrücken, bis ein Raytracing in Echtzeit möglich ist. Imagination Technologies hat mit der Wizard-Architektur einen Chip entwickelt, der über dedizierte Raytracing-Hardware verfügt. Entstanden ist dies aus dem Kauf von Caustic Graphics, ein Unternehmen das 2010 für 27 Millionen US-Dollar übernommen wurde. Eben solche Raytracing-Beschleuniger zeigte man nun auch auf dem MWC. Um die Hardware bzw. deren Leistung einschätzen zu können, demonstrierte Imagination Technologies zum einen eine Hybrid-Darstellung aus klassischem Rendering, der eine Beleuchtung mittels Raytracing überlagert wurde. Beides wurde von einer GPU berechnet. In einer weiteren Demo wurde eine deutlich besser aussehende 3D-Szene komplett per Raytracing berechnet. Dazu arbeiteten vier dieser speziellen Chips zusammen. Ein direkter Vergleich zwischen den eignen GPUs und einer GeForce GTX 980 Ti sollte die Effizienz der eigenen Hardware unterstreichen. Anstatt mehr als 200 W wie im Falle der GeForce GTX 980 ti zu verbrauchen, zog die Beschleunigerkarte von Imagination Technologies nur rund 20 W aus der Steckdose.

Als Ankündigung zum MWC präsentierte Imagination Technologies die Unterstützung der Unity-Engine an, so dass nicht mehr nur im professionellen Bereich mit einer reinen Raytracing- oder Hybrid-Berechnung zu rechnen ist. Bis auf absehbare Zeit werden solche Speziallösungen aber genau das bleiben und es bleibt offen, wann Raytracing auch bei Spiele eine größere Rolle spielen wird.