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蘋果開發自主GPU 這些問題很快就有答案了

日前英國晶片設計公司 Imagination Tech 在官網發出聲明,表示蘋果已通知該公司,將在 15 個月到 2 年內停止使用該公司的 GPU 設計,轉而採用自己設計的產品。

自此,傳聞許久的蘋果自研 GPU 終於確認了。而慘的是 Imagination 股價應聲暴跌了近 69%。雖然 Imagination 表示蘋果將無法繞過自家的智慧財產權,但似乎也於事無補。

與蘋果自研 A 系列處理器同步,從 2010 年開始,蘋果處理器就開始集成 PowerVR 的 GPU。

PowerVR 的背後就是 Imagination,負責設計和經營 SoC 的 IP。巧合的是,全球最大的經營 SoC IP 的公司 ARM 也是一家英國公司,Imagination 在業內享有“ARM 第二”的美稱。

就技術而言,Imagination 是移動平臺 GPU 授權的絕對老大,緊隨其後的是高通自用的 Adreno GPU,以及這兩年增長迅速的 ARM Mail GPU。

此外,Imagination 的觸角很廣,不限於 ARM 陣營,英特爾的 Atom 處理器使用的也是 PowerVR 系列 GPU 核心。Imagination 的授權業務夥伴除了蘋果,還有 Intel、MTK、LG、Qualcomm、Sony、三星、海思等等。此前有多家媒體報導,作為Imagination Tech的第三大股東,蘋果在去年曾考慮收購該公司,但最終並未發出收購邀約。 

蘋果的套路

從消費者的角度來說,最大的變化當然就是蘋果要自己開發 GPU 了。其實這也不是什麼秘密了,蘋果早就招兵買馬,招聘了大量 GPU 工程師;從成本的角度來說,對這個市值最高的公司而言,自主開發 GPU 當然也不會全是因為錢。不過在一波又一波關於蘋果開發自主 GPU 的消息之後,這是第一次這些消息等到了證實,蘋果確實為了開發新GPU投入了大量資源。

此前我們只知道為了 GPU 開發蘋果走的是混合路線,以 Imagination 核心架構為基礎來設計GPU,不過漸漸地就與 Imagination 的設計分離,進行更多定制設計。最終 GPU 已經不是 Imagination 設計的那個樣子,但也不是從頭開始設計構建起來的新設計。

這次不僅證實了行業一直以來的猜測(蘋果開發自主 GPU),更證明了蘋果公司在 GPU 的自主開發上走的是和 CPU 一模一樣的套路。當初蘋果也是使用 ARM CPU 核心,後來他們開始對 A 系列 SoC 的部署進行調整,接著在蘋果內部稱其為 Swift(A6)的晶片上,雖然仍然使用 ARM 指令集,但是不再沿用現成的公版設計,成為了蘋果首款完全自主定制設計的晶片;在 Cyclone (A7 晶片)中蘋果更是刮起了手機晶片行業的革命風暴。在 GPU 的開發上,蘋果也是如此:首先是調整 Imagination 的設計,現在則是要開發自己的 GPU 了。

這對蘋果及其產品帶來的影響是巨大的,是蘋果 SoC 設計史上重要的一步。蘋果是否會開發採用傳統GPU設計?或者嘗試更為革新的東西?蘋果會不會為 Mac 產品開發大型獨立顯卡?所有這些問題的答案,只能讓時間來回答。

蘋果 GPU 到底會有多大影響?

但是到 2018 年或者 2019 年,蘋果的 GPU 橫空出世的時候,它產生的影響是否會如當年的 64 位 Cyclone CPU 呢?目前在 GPU 領域的設計確實互有優點,但是目前這個領域還沒有像 ARM Cortex CPU 這樣的“公有”GPU 設計,另外現在這個領域也不存在必須解決不可的問題。當年蘋果開發 Cyclone 以及其他高性能 CPU 的一個契機就是,CPU 行業中沒有哪個廠商能夠開發出蘋果真正想要的東西,蘋果想要的是適用於 SoC 的,與英特爾 Core 相似的設計。蘋果想要的是比其他人的更大更強的Soc,蘋果追求的方向與 ARM 不同。

而 GPU 目前擴展的空間還很大。如果蘋果需要更強大的 GPU,Imagination 的 IP 可以從單個集群變成 16 個,而新的 Furian 架構還可以支持更多集群數量。在這裡要說明的是,和 CPU 不同,增加核心/集群數量帶來的好處是全面的,這也是為什麼從 250 瓦特的卡片到 Soc,英偉達都能夠把Pascal架構添加進去。因此蘋果公司做出這樣的決定,應該不僅僅是為了原始性能。

蘋果應該還是為了提高功效,降低成本。蘋果選擇自主開發 GPU 或許是因為他們認為 ,相比 Imagination 的 GPU 架構,他們可以自主開發出更高效的 GPU。其實目前 Imagination 的 Rogue 設計在蘋果 SoC 中的功效表現不錯。還有一點可能就是蘋果不想每年都給 Imagination 支付 7500 多萬美元的授權費了,把這些授權費都用於自主開發上。不管蘋果是為何種原因選擇自主開發 GPU,所有人都想知道今年晚些時候,蘋果要怎麼對外介紹他們的 GPU。

蘋果新 GPU 什麼時候面世?

說到這個,Imagination 在聲明中提到的時間也很有趣。Imagination 在發佈會現場稱,蘋果公司表示在 15 到 24 個月之內,蘋果公司將不會在新產品中使用 Imagination 的 IP。因為 Imagination 是一家 IP 公司,所以時間是一個非常重要的因素,必須加以明確:這個時間限制的意思不是說蘋果會在未來 15 到 24 個月之內推出他們的新 GPU,而是指所有使用 Imagination 的 IP 的新產品需要在 2 年內推出。

這就說明蘋果推出新 GPU 的時間是宜早不宜遲,那麼對於今年 iPhone 中將使用的 A11 SoC 來說意味著什麼呢?

首先我們都知道蘋果 SoC 一般都在市面上銷售好幾年時間,新款 SoC 先在旗艦 iPhone 和高端 iPad 上使用,然後一年或者兩年後再使用到入門 iPhone 或 iPad 上,這樣的話蘋果就需要在 A11 中就使用自主開發的新 GPU,從而可以在未來 15 到 24 個月中將 A11 使用到入門產品中。又或者蘋果可以繼續在 A11 中使用 Imagination,不在入門級產品中沿用這款晶片,而是使用新的 SoC 設計的晶片即可。所以總的來說,現在已經無法確定 A11 是不是會鐵定使用 Imagination GPU 設計,只能說有可能吧。

不管是哪種情況,現在可以確定的是蘋果是不可能使用 Imagination 的新一代 Furian GPU 架構了。從此前工具的時間路線圖來看,Furian 和 A11 的時間對不上,Rogue 將成為蘋果使用的最後一代 Imagination GPU 架構。

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