Az Imagination az elmúlt héten jelentette be a PowerVR Series9 termékcsaládot, amely mellé terveztek egy újítást is, méghozzá a PowerVR 2NX személyében. Ez a vállalat első neuronháló gyorsítója, legalábbis ahogy a cég hívja, de a közismertebb neve minden bizonnyal AI gyorsító lesz.
A gépi tanulás szerepét már lassan mindenki elfogadja. Ez az irány alapvető lesz az ultramobil eszközök piacán is, elég csak a iPhone X arcfelismerőjére gondolni, de a Huawei azt ígéri, hogy a saját, Kirin 970-es rendszerchipbe épített mobil AI platformjuk még ennél is sokkal jobb lesz. A gyártók tehát szóban már egymásra licitálnak, de nem is ez a lényeg, hanem a folyamat, ami megindult, és ez lényegében életre hívja a neuronháló gyorsítók szükségességét, amelyek új elemei lesznek a rendszerchipeknek.
A neuronhálók kezelésére alapvetően két nézőpont van. Az egyik, hogy megoldják ezt a GPU-k, ami igazából nem elvetélt ötlet, mert maguk az újabb ultramobil grafikus architektúrák alkalmasak rá, ugyanakkor az Imagination szerint ez nem elég, hatékonynak is kell lennie ennek a részegységnek, ami miatt ajánlott célirányos konstrukciót tervezni erre a problémára. A PowerVR 2NX lényegében ilyen hardver.
PowerVR 2NX
Az újdonságot alapjaitól a neuronhálók kezelésére tervezték, így támogatja az összes elterjedt neuronháló réteget, illetve hálózati típusokat, méghozzá úgy, hogy minimalizálja a processzormagok terhelését. Az Imagination már most az NNEF-re, vagyis a Khronos Group egységes neuronháló fájlformátumára épít, aminek a jövőben nagy jelentősége lehet, továbbá a PowerVR 2NX megfelelő interoperabilitást biztosít a processzormagokhoz, az ISP-khez, illetve a IGP-khoz, minimális többletterhelésre és sávszélességre vonatkozó igény mellett.
Az Imagination szerint a mobil AI platformok tipikus problémája lehet a rendszermemória elérésének sebessége, ami miatt a PowerVR 2NX-t úgy tervezték meg, hogy minimalizálható legyen a memóriaelérés, emellett fontos tényező még az MMU opcionális elérhetősége, ami az Androidot, vagy más komplexebb operációs rendszert célzó potenciális ügyfeleknek lehet fontos.
Maga a PowerVR 2NX nagymértékben konfigurálható. Egy magja órajelenként 128-1024 darab 16 bites, vagy 256-2048 darab 8 bites MAC operációt tud elvégezni. Nyilván a skálázhatóság a magok hozzáadásával történik. A rendszer pontossága is széles skálán variálható. Egészen pontosan a 16, 12, 10, 8, 7, 6, 5 és 4 bites precizitás támogatott. Ez azért érdekes képesség, mert egyrészt nagyon nagy skálát biztosít a megrendelőknek, másrészt konkrétan rétegenként keverhető a pontosság, ami komoly optimalizálási lehetőségeket rejt, és ezzel végeredményben rengeteg energiát lehet megspórolni. Utóbbi pedig kritikus tényező egy ultramobil eszközben.
A teljesítmény tekintetében a PowerVR 2NX kiemelkedő. A 800 MHz-es üzemelő prototípus 3,2 billió operációra képes másodpercenként, ami az eddigi legjobb hardver duplája, és ez csak egy mag, vagyis extra fogyasztás mellett ez az érték mehet feljebb. Az Imagination állítólag a memóriabusz terhelésének minimalizálásán is sokat nyer, ugyanis a konkurens megoldások sávszélességigényének a 25%-ával is beéri a PowerVR 2NX, és fogyasztás tekintetében is rendkívül kedvező a fejlesztés. Utóbbi szempontból nincs egzakt adat, mivel sok függ a beállított precizitásoktól, de a vállalat elmondta, hogy 8 bitről 4-re váltva az energiaigény 69%-kal csökkenthető, miközben a pontosság alig 1%-ot romlik, tehát a fejlesztők számára rendkívül sok lehetőség van az optimalizálásra.
Az Imagination a hardver mellé saját DNN API-t kínál, amely a PowerVR 2NX mellett támogatja a CPU-s és a GPU-s feldolgozást is. Egyelőre az utóbbi hardverekre érhető el a platform.
A PowerVR 2NX IP a különféle konfigurációkban már rendelhető a partnerek számára, de mivel fizikai dizájnt is kell rá építeni, így leghamarabb csak a következő évben érkezhetnek az újdonságot használó telefonok. Ezek is leginkább olyan rendszerchipet használhatnak, amelynek a gyártója már korábban megegyezhetett az Imaginationnel, hiszen a tervek implementációja sok hónapot vesz igénybe.
