Apple 计划开发完全定制的 GPU 架构

  • Sergio De Simone
  • 大愚若智

2017 年 4 月 11 日

话题:移动AppleiOS语言 & 开发

根据 Apple 目前的 GPU 供应商,英国 Imagination Technologies 事务所透露,为了驱动未来新款设备的 GPU,Apple 将自行开发定制的图形架构。新 GPU 将在 15 个月到未来两年内完工,届时将成为首个由 Apple 自行制造,与 Imagination Technologies 完全无关的 GPU。

如果不是由 Imagination Technologies 透露,按照 Apple 一贯的保密原则,这一决定可能依然不被人所知。Imagination Technologies 披露说:

[Apple] 正在独立从事一项单独的图形芯片设计项目,此举意在完全控制自己的产品,降低自己未来对 Imagination 技术的依赖。

实际上,业内早在广泛流传 Apple 打算开发自己 GPU 架构的传言,这主要是因为 Apple 早在 2016 年 10 月开始开始,就已在从 Imagination Technologies 以及其他公司挖角图形硬件工程师。实际上根据 Real World Technologies 公司 David Kanter透露,首款 Apple 独立研发的 GPU 设计在去年就已借助 iPhone 7 闪亮登场,不过那款 GPU 仅部分内容为 Apple 的原创,主要基于 Imagination Technologies 原有设计。根据 Kanter 的介绍,Apple 和 Image Technologies 的设计,主要差别在于 GPU 寄存器的文件组织方式以及数据转换流程。

按照 Imagination Technologies 的披露,似乎 Apple 正在自行设计一套全新架构,该架构“不再依赖 Imagination 的技术,不违反 Imagination 的专利、知识产权,以及机密信息”。目前尚不清楚 Apple 会从哪个方向革新自己的 GPU 设计,但Benedict Evans提出了自己的看法,认为:

Apple 正在借助 iPhone 7+ 的摄像头涉足“计算摄影”领域,而 GPU 是在设备本地进行机器学习的核心 […],此外,Apple(有可能)还在研发扩增现实眼镜,这也离不开各类计算机视觉和图像处理任务。

开始全面采用独立定制的 GPU,这一举措类似于 Apple 在 2010 年通过完整的专有架构 CPU打造的 A4 处理器,该架构至今已进化为驱动了 iPhone 7 的 A10 处理器。Apple 的 CPU 架构针对掌上设备的使用进行了大量优化,并已被视作相比其他竞争对手,Apple 实现性能优势的主要因素之一。

自从 iPhone诞生之日起,Imagination Technologies 就通过自己的PowerVR架构为其 GPU 栈,尤其是 OpenGL ES、OpenVG,以及 OpenCL 加速提供着支持。依托独特的特性,PowerVR 使得低功耗片上系统的实现更适合各类掌上设备,例如 Apple iPhone、iPad、Apple Watch,以及 Apple TV。很多人认为,采用能够原生支持 2D 和 3D 动画的独立 GPU,是使得 iOS 在初代 iPhone 这种运算能力不够强大的硬件上依然能够快速响应的关键因素。

阅读英文原文Apple Plans to Develop a Fully Custom GPU Architecture

移动AppleiOS语言 & 开发