News CXT Raytracing GPU vorgestellt - Imagination Technologies

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Von E555user

Hinweis: Diese "User-News" wurde nicht von der Planet 3DNow! Redaktion veröffentlicht, sondern vom oben genannten Leser, der persönlich für den hier veröffentlichten Inhalt haftet.
Ende November stellte Imagination Technologies seine neueste GPU Generation CXT vor. (Playlist auf Youtube mit Kristof Beets)

Erst kurz nachdem erste konkrete Produkte basierend auf der B-Serie der IMG-GPUs durch Innosilicon für Desktop, Workstation und Server vorgestellt wurden informiert der Chip-Designer IMG Technologies die nächste Generation. Diese C-Serie ist der Nomenklatur nach die dritte GPU-Entwicklungsstufe, nachdem sich das Unternehmen vom Verlust von Apple als wichtigsten Kunden neu ordnen musste. Die Serie war seit langem in den grundlegenden Eigenschaften kommuniziert worden, eine Entwicklungsstufe D ist hingegen noch nicht bekannt.
Das besondere an der CXT Architektur besteht in den speziellen Hardwareeinheiten für das Raytracing, beworben wird diese unter der Bezeichnung PowerVR Photon. Während man in den vergangenen beiden Produktgenerationen auf diese Funktionalität verzichtet hatte setzt man nun die technologische Entwicklung des Erstlings Imagination PowerVR 6XT GR6500 mobile GPU aus 2016 fort (noch immer beste Schatten Demo ab 4:15).

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Der Fokus der Architekturen liegt auch weiterhin auf dem Mobil-Sektor, das in 2014 erstmals vorgestellte hybride Raster-&Raytracing-Verfahren, welches später von den klassischen Desktop- und Konsolenanbietern adaptiert wurde, wird weiter für die eigene Hardware ausgebaut. Es handelt sich dabei um dedizierte Blöcke innerhalb der GPU.
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In dieser Generation wird diese Einheit neu als Ray Acceleration Cluster (RCA) bezeichnet, der gemäss IMG Tech eigener Definiton ein Produkt der 4. Stufe von Hardware beschleunigter Strahlenberechnung darstellt.
Der RAC ist für die gesamte Strahlenverfolgung auf der PowerVR-GPU verantwortlich und umfasst den gesamten Prozess, von der Aussendung eines Strahls (von einem Shader/Kernel) bis zur Rückgabe der Hits oder Miss an die ALUs zur weiteren Verarbeitung. Die massiv parallelen und rekursiven Berechnungen mittels Bounding Volume Hierarchy (BVH) werden vollständig abgebildet. Die Hardware umfasst einen dedizierten Pufferspeicher für Strahlenberechnungen und mehrere Scheduling-Engines. Dadurch sollen die Zugriffe auf den VRAM minimiert werden was mehr Leistung bringt und gleichzeitig wesentich energieeffizienter ist. Damit ein lokaler Cache tatsächlich wirksam werden kann müssen gleichartige Berechnungen in Gruppen zusammengefasst werden.

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Die dafür zuständige Packet Coherency Gathering Einheit hebt die GPU auf die oben erwähnte 4. und vorletzte Stufe des firmeneigenen Ray Tracing Levels System (RTLS). Dabei werden die Strahlenberechnungen vor der Ausführung analysiert und in Gruppen kohärenter Strahlen bzw. Strahlen mit ähnlichen Trajektorien (Richtungsverläufen) zusammengefasst, die anschliessend gemeinsam gegen den BVH und Mesh der Szene getestet werden. Nur so können die Caches mit Daten gleicher BVH Teilmengen und gleicher Mesh-Daten ihre Wirkung entfalten.

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Die Chip-Designer sprechen beim IMG CXT von einer Steigerung von 50% gegenüber der vorherigen Generation in Bezug auf Compute-, Texturierung- und Geometrieleistung. Das Modell CXT 48-1536 mit RT3-Kern wird mit 48 GTexels/s, respektive 1.5 TFLOPS FP32 ausgewiesen. Die Leistung des Mobile Design für Raytracing liegt bei 1.2 Gigarays/sec. Außerdem wird eine 6 TOPS KI-Leistung beworben. Alle Leistungswerte sollen innerhalb des Energiebudget von etwa 1-2 Watt erreicht werden können.

Nach dem Vorbild der B-Serie können für den Desktop-Bereich bzw. für dedizierte GPU-Karten mehrere CXT in einer Multichip-Lösung kombiniert werden. Dadurch wird eine FP32-Leistung von bis zu 9 TFLOPS und 7.8 Gigaray/sec möglich. Für die Bereiche Laptop, Desktop und Cloud-Gaming sieht man damit eine um Faktor 2.5 bessere Effizienz bei Raytracing-Anwendungen im Vergleich zu den bisher etablierten Anbietern. Beim Software-Support setzt man auf Vulkan einschließlich der unterschiedlichen Raytracing-Methoden Ray Query und Ray Pipeline.

Sieht man die eingangs erwähnte Entwicklung rund um die B-Serie kann man vielleicht bis Ende 2022 mit ersten Desktop-Varianten rechen. Wenn allerdings Apple nicht von IMG Tech zugunsten eigener GPU-Designes abgerückt wäre, könnten moderne Iphones mit Raytracing der neueste Trend in diesem Winter sein.

(kleines Update mit Austausch Video zugunsten Cinematic Trailer und Verweis auf YT-Playlist bei dem technische Kurzvideos zu finden sind)
 
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