Imagination là hãng thiết kế ra các công nghệ liên quan đến GPU và đang được sử dụng làm bộ xử lý đồ họa cho iPhone, iPad cũng như trong một số chip MediaTek và SoC Intel Atom. Cái tên Imagination không được chú ý vì họ chỉ làm ra thiết kế và bán giấy phép sử dụng, sau đó các hãng tự sản xuất ra con chip vật lý (giống cách ARM hoạt động). Và lần đầu tiên sau gần 7 năm, công ty đã nâng cấp vi kiến trúc của mình lên thế hệ mới mang tên "Furian", mở ra tương lai tươi sáng và mạnh mẽ hơn cho những thiết bị di động có sử dụng GPU PowerVR.
PowerVR
Imagination là một công ty của Anh ra đời từ năm 1985, tức là 32 năm trước. Họ làm rất nhiều thứ nhưng chủ yếu là nghiên cứu về bán dẫn: vi xử lý đồ họa di động, vi điều khiển cho thiết bị nhúng, thiết bị gia dụng, chip xử lý băng tần, phần cứng video và audio... Imagination đã lên sàn chứng khóa và hiện đang có cổ phiếu trên sàn London.
Trong số các bộ phận của công ty, PowerVR là nhóm chuyên phát triển phần mềm và phần cứng dùng cho mục đích dựng hình ảnh 2D, 3D, mã hóa và xử lý video, xử lý hình ảnh, cũng như giúp tăng tốc bằng các thư viện đồ họa như Direct X, OpenCL, OpenGL ES.
PowerVR
Imagination là một công ty của Anh ra đời từ năm 1985, tức là 32 năm trước. Họ làm rất nhiều thứ nhưng chủ yếu là nghiên cứu về bán dẫn: vi xử lý đồ họa di động, vi điều khiển cho thiết bị nhúng, thiết bị gia dụng, chip xử lý băng tần, phần cứng video và audio... Imagination đã lên sàn chứng khóa và hiện đang có cổ phiếu trên sàn London.
Trong số các bộ phận của công ty, PowerVR là nhóm chuyên phát triển phần mềm và phần cứng dùng cho mục đích dựng hình ảnh 2D, 3D, mã hóa và xử lý video, xử lý hình ảnh, cũng như giúp tăng tốc bằng các thư viện đồ họa như Direct X, OpenCL, OpenGL ES.
Ban đầu, sản phẩm của PowerVR được phát triển dành cho máy tính để bàn với mục tiêu cung cấp cho thị trường một giải pháp tăng tốc 3D với tỉ số hiệu năng trên giá tốt hơn các sản phẩm đối thủ. Theo thời gian, thị trường thay đổi nên PowerVR cũng thay đổi theo, họ chuyển sang phát triển các phiên bản mới cho laptop và hiện tại đang dồn sức làm ra những thiết kế bộ xử lý đồ họa (GPU) có thể tích hợp vào trong SoC dùng cho thiết bị di động.
GPU PowerVR là đối thủ của ARM Mali và Qualcomm Adreno, hồi trước còn cạnh tranh với NVIDIA Tegra nữa nhưng giờ NVIDIA đã bỏ cuộc chơi di động rồi. Ở đây chúng ta không thể nói cái nào mạnh hơn cái nào một cách chung chung vì nó còn khác nhau theo từng thiết bị, từng công cụ test nữa. Nhưng thường thì PowerVR được đánh giá cao về mặt hiệu quả tiêu thụ điện trên hiệu năng mà nó có thể mang lại.
Các khu vực màu xanh lá là GPU của PowerVR kết hợp với vài thành phần tùy biến trong chip Apple A9
Cần lưu ý, Imagination hay nói cụ thể hơn là PowerVR không phải nhà sản xuất. Họ là công ty fabless, tức là có nghiên cứu về bán dẫn nhưng không tự làm. Thay vào đó, công ty bán thiết kế và các giấy phép sử dụng bản quyền cho những công ty khác rồi sau đó họ sản xuất như thế nào là chuyện của các hãng này. Một số đối tác lớn của PowerVR bao gồm Texas Instruments, Intel, NEC, BlackBerry, Renesas, Samsung, STMicroelectronics, Freescale, Apple.
Kiến trúc PowerVR đang được sử dụng phổ biến ở thời điểm này là Rogue. Nó được ra mắt từ năm 2010 và đang được dùng trong các GPU PowerVR Series6, Series 7, Series8XE. Nghe những cái tên này chắc anh em hơi xa lạ nên mình đưa ra vài ví dụ thân thiện hơn như sau:
- Chip Apple A10 dùng cho iPhone 7 và 7 Plus dùng GPU PowerVR Series 7XT GT7600 Plus với sắp xếp 6 cụm
- Chip Apple A9X dùng cho iPad Pro sử dụng GPU Series 7XT GT7800 với sắp xếp 12 cụm
- SoC Intel Atom Z3590 dùng cho ZenFone 2 Deluxe được tích hợp GPU G6430 với sắp xếp 4 cụm
- SoC MediaTek Helio X30 mới ra mắt chạy GPU Series 7XT GT7400 Plus 4 cụm
MediaTek mới đây cũng chuyển sang dùng PowerVR thay cho Mali-T Series của dòng chip Helio X20. Trước đây máy chạy chip MediaTek thường bị chê là có hiệu năng đồ họa không tốt như máy Qualcomm, trong khi Helio X lại là dòng SoC dành cho thiết bị cao cấp nên chắc chắn MediaTek sẽ cần một giải pháp tốt hơn để có thể tiếp tục cạnh tranh. Và họ đã dừng chân ở PowerVR.
Thế hệ mới Furian
Tiếp nối cho thế hệ vi kiến trúc Rogue sẽ là Furian. Ở thời gian đầu, Furian sẽ chỉ dành cho những SoC cao cấp và có hiệu năng cao, đắt tiền. Nó sẽ tồn tại song song với Rogue, khi đó sẽ dùng đánh vào thị trường giá thấp và/hoặc tiết kiệm điện. Rồi cũng tới lúc Furian thay thế hoàn toàn cho Rogue nhưng sẽ còn vài năm nữa điều này mới xảy ra vì vẫn vướng các giới hạn liên quan tới chi phí, thiết kế tổng thể của máy, hiệu quả xài điện...
Quảng cáo
So với một GPU Series7XT Plus (Rogue), Imagination cho biết GPU Furian có hiệu năng xử lý shading tốt hơn 35%, còn hiệu năng đổ màu thì tốt hơn 80%. HIệu năng tổng quan của Furian sẽ cao hơn khoảng 70% đến 90% so với thế hệ trước khi chơi game, một con số vô cùng ấn tượng và không phải lúc nào cũng có thể đạt được bởi một hãng làm chip.
Bỏ qua các chi tiết quá khó về kĩ thuật thì Furian có thể giúp gì cho ta chúng ta? GPU mạnh hơn có nghĩa là máy tính hay thiết bị di động sẽ xử lý được hình ảnh phức tạp hơn trong thời gian ngắn hơn. Trong thời buổi ngày nay chúng ta rất cần điều này: VR đương nhiên cần hình ảnh vừa đẹp vừa nhanh không thôi sẽ bị chóng mặt, thị trường xe hơi cần hình ảnh xịn với độ trễ thấp và chính xác để chạy xe trên đường, xe thông minh cũng cần phân biệt các đối tượng và vật cản.
Ngay cả điện thoại của chúng ta cũng cần GPU mạnh hơn để gánh màn hình độ phân giải càng lúc càng cao, game càng lúc càng nặng, app xử lý đồ họa cũng làm nhiều trò hơn tức là cần nhiều sức mạnh hơn. Nó cũng hỗ trợ tốt hơn cho việc quay phim 4K, xử lý hình ảnh tốc độ cao 120fps. Chưa hết, GPU mạnh hơn còn giúp cho các công cụ machine learning, deep learning hoạt động hiệu quả và ít tốn thời gian hơn. Con chip dùng GPU này có thể thu nhỏ xuống quy trình nhỏ nhất là 7nm, giúp tiết kiệm điện hơn và kích thước gọn gàng hơn và dành phần không gian trống đó để bố trí thêm các linh kiện khác.
Khi nào thì có máy xài Furian?
Quảng cáo
Hiện tại các khách hàng của Imagination đã có một vài nguyên mẫu chip thử nghiệm dùng Furian, tuy nhiên phải tới giữa năm nay thì những con chip đó mới bắt đầu được giao mẫu cho những nhà sản xuất nên vẫn còn khá lâu nữa chúng ta mới thấy được Furian trên một thiết bị thương mại. Đây cũng là lý do vì sao tính tới lúc viết bài này Imagination vẫn chưa ra mắt bất kì GPU cụ thể nào dùng kiến trúc mới.
Chiếu theo lịch sử, có lẽ phải đến năm 2018 thì những chiếc điện thoại, tablet đầu tiên dùng GPU Furian mới bắt đầu được bán ra. Tới năm 2019, vi kiến trúc này sẽ trở nên phổ biến hơn.
Trong số các đối tác lớn của Furian thì Apple là đáng quan tâm nhất. Apple có lẽ sẽ tiếp tục sử dụng GPU của PowerVR trong các sản phẩm iDevices của mình vì đã là khách hàng trung thành lâu năm. Nhưng Apple không chỉ đem nguyên thiết kế GPU PowerVR về xài, hãng còn tùy biến lại nó để tăng sức mạnh nên chúng ta có thể sẽ thấy một biến thể nào đó rất đặc biệt. Có thể iPhone 8s hay iPhone 9 gì đó sẽ bắt đầu áp dụng Furian, chứ còn chiếc iPhone 8 được cho là sẽ ra mắt năm nay vẫn dùng Rogue.
Intel thì dạo này đã dần chuyển sang dùng các GPU Intel HD Graphics của riêng họ nên không chắc là PowerVR sẽ tiếp tục duy trì trong những thế hệ chip Atom kế tiếp. Samsung thì có GPU Mali và cũng không có bằng chứng nào rõ ràng cho thấy họ sẽ tiếp tục ứng dụng PowerVR cho các con chip Exynos sắp tới.
