Hirdetés

Mi lesz veled ARM Mali?

Az NVIDIA bejelentése után a termékcsaládot sokan már temetik, de mindenképpen mennie kell a fejlesztésnek?

Az NVIDIA a tegnapi napon jelentette be, hogy felvásárolják az ARM-ot, és máris elkezdődtek a találgatások, hogy mi lesz majd Mali termékcsaláddal, hiszen ezek pont olyan, grafikai feldolgozást célzó fejlesztések, amilyeneket az NVIDIA is tervez magának a GeForce vonalon. A kérdés leegyszerűsítve az, hogy a Mali marad vagy megy. A legtöbben talán azonnal rávágják, hogy megy, de valójában messze nem ilyen egyszerű döntés ez, ugyanis hiába beszélünk egységesen grafikus vezérlőkről, egészen más piacokat céloznak meg.

Az ARM a Mali sorozatot elsődlegesen ultramobil szintre szánja, az egyik legfontosabb tervezési kritérium, hogy az energiaigénye ne haladja meg azokat a tipikus fogyasztási szinteket, amelyeket a partnerek céloznak az okostelefonokba tervezett lapkák kapcsán. Ez azért eléggé behatárolja a lehetőségeket is, hiszen egy csúcskategóriás ultramobil eszközbe szánt rendszerchip fogyasztása nem szokott több lenni 4-5 wattnál, és ezeket az értékeket is csak ideiglenesen lehet tartani, tehát a hosszabb távon megengedett teljesítményfelvétel alacsonyabb, leginkább 3 watthoz közelít. Ebből ráadásul nem csak az integrált grafikus vezérlő gazdálkodik, hanem gyakorlatilag minden más részegység, tehát egy ultramobil szintre tervezett IGP esetében azért elég komoly követelmény a partnerek által, hogy maximális konfigurációban 2 wattnál ne fogyasszon többet, de eközben a skálázhatósága is legyen elég jó, vagyis minimum konfiguráció szintjén olyan kialakítást is kínáljon az adott dizájn, ami akár 0,3 wattal is beéri.

Hirdetés

Az igények tehát eléggé kötöttek, és emiatt számos olyan döntést kell meghozni a tervezés során, ami ugyan a működésnek nem tesz jót, de összességében elég jó teljesítményt biztosít a tipikus ultramobil grafikai feladatokban. A limitációk természetesen nagyon függnek a dizájntól, de ha egy kézzel fogható általánosabb példát akarunk felhozni, akkor többek között a geometry shadert egyetlen ultramobil IGP sem bírja. Nem mintha amúgy az izmosabb társaik annyira imádnák ezt feldolgozási lépcsőt, de például az Intel IGP-je vagy az AMD-nek az RDNA architektúrája egészen jól működik alatta. Az okokat különböző tényezők határozzák meg. Az Intel esetében minden hardveres szálnak dedikált regiszterfájlja van, míg az AMD újabb fejlesztése ki van tömve gyorsítótárakkal, ilyen felépítések mellett pedig nem nehéz jól kezeli a stream outputot.

A fentiekből leszűrhető, hogy a legfőbb terület, ahol egy ultramobil GPU-dizájn spórol azok a feldolgozók számára rendelkezésre álló erőforrások. Számítási teljesítményben viszont ki vannak ezek a rendszerek is gyúrva rendesen, de ha nagyon komplex shadert kell betölteni, ahol a statikus erőforrás-allokáció akár egyre vagy kettőre is csökkentheti a konkurens wave-ek számát, akkor az bizony fájni fog a Mali IGP-knek, és az ultramobil piacot célzó társainak is. Viszont ez a vezető oka annak, amiért nagy számítási teljesítményt lehet beépíteni kis fogyasztásba, illetve kis tranzisztorbüdzsébe.

A nagyobb fogyasztási szinteket célzó, kvázi asztali GPU-k ugyan egy ALU-ra (aritmetikus és logikai egység) levetítve nem érnek többet az ultramobilos társaknál, de a körítés sokkal jobban meg van ám hizlalva, tehát ezeknél a dizájnoknál egy nagyon komplex shader úgy is betölthető, hogy a konkurens wave-ek száma az ideális tartományban marad. Egyszerűen megvan a feldolgozók köré rakott erőforrásuk arra, hogy jó hatékonysággal oldjanak meg komolyabb feladatokat. Ultramobil szinten ez nem realitás, de eleve más programok futnak az okostelefonokon, tehát nem is elvárás.

A jelentős tervezésbeli eltérés miatt az ultramobil piac nem igazán fedhető le asztali szintre tervezett dizájnnal, mivel csak elpazarolna a rendszer egy rakás tranzisztort olyan igények kielégítésére, amelyekkel egy okostelefonban sosem fog találkozni, illetve a fogyasztás sem lenne túl jó. Ezzel szemben viszont egy ultramobil dizájn sem jó az asztali szintre, mivel egyrészt addig el sem skálázódik, másrészt a komplexebb feladatokban a lespórolt erőforrások, azaz a rendszer izmai hiányoznának.

A Mali és a GeForce tehát egész jól kiegészíti egymást. Mindkettő olyan területet fed le, ahova a másik dizájnnak esélye sincs bejutni. Arra nincs sok sansz, hogy majd a Malit kitömi az NVIDIA izommal, mert akkor nem lesz többet jó ultramobil eszközökbe, de a GeForce izmait sem fogja elvenni a cég, mert akkor nem lesz többet használható asztali és szerverszinten.

Ilyen formában a Mali jó eséllyel licencelhető marad, egyelőre hosszabb távon sincs meg az alternatívája, az Ampere dizájnjával sokkal több tranzisztorba és energiafelhasználásba lehet megegyező teljesítményt építeni. Ettől függetlenül maga a Mali név még mehet, hiszen miért is ne lehetne átkeresztelni GeForce-ra a termékskálát, de technikai szinten az ultramobil piac annyira eltérő igényeket követel meg, amit egy nem ide tervezett architektúrával nem lehet jól lefedni. Talán a csúcskategóriába kiadható egy igazi GeForce licencre, de alá semmiképp, az NVIDIA tipikus GPU-architektúrái egyáltalán nem működnek 1 watt alatt, holott egy középkategóriás telefonban ez igencsak követelmény az IGP-re nézve.

Az sem valószínű, hogy az NVIDIA változtat a GPU-kra vonatkozó tervezési filozófiáján, egyszerűen nincs különösebben sok értelme visszavenni a regiszterekből, illetve a gyorsítótárakból, ez kellene ugyanis ahhoz, hogy a normál fogyasztási szintre tervezett GPU-dizájnok értékelhető alternatívák legyenek ultramobil területeken. Sokkal valószínűbb, hogy Mali és a GeForce megy tovább a maga útján, nem keresztezve egymás célterületeit.

Hirdetés

Előzmények

Hirdetés