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自研GPU的苹果能大获成功么?

2017-4-6 10:18| 发布者: 炼数成金_小数| 查看: 11859| 评论: 0|来自: 半导体行业观察

摘要: 在日前发布的重磅新闻中,Imagination宣布,苹果公司已经通知了他们的长期GPU合作伙伴Imagination,放弃使用Imagination的IP。具体来说,苹果预计在15至24个月内,它们的新产品将不再使用Imagination的IP。此外,根 ...

工具 架构 硬件 GPU 芯片

我们通常不会提及硬件厂商不打算做的事情,但是硬件厂商不愿做的大多数事情都是内部消息,并不公开。然而,当这些事情公诸于众时,往往就是一件大事,今天Imagination公司的新闻尤其如此。

在日前发布的重磅新闻中,Imagination宣布,苹果公司已经通知了他们的长期GPU合作伙伴Imagination,放弃使用Imagination的IP。具体来说,苹果预计在15至24个月内,它们的新产品将不再使用Imagination的IP。此外,根据Imagination的说法,取代Imagination的GPU设计将是“独立自主的图形设计”。换言之,苹果正在开发自己的GPU,准备就绪之后,它们将完全放弃Imagination的GPU设计。

这是一个大新闻,但故事并不止于此。作为苹果长期以来的GPU合作伙伴,以及追溯至第一代iPhone的所有SoC的提供商,Imagination同时也向投资者(和大众)提供了一个案例,虽然苹果的GPU设计可能会放弃Imagination的设计,但是苹果公司无法独立开发出新的GPU——因为它们开发的GPU仍然会侵犯Imagination的一些IP。因此,Imagination正在与苹果继续谈判,讨论其他许可协议,意图捍卫自己的知识产权。

换言之,苹果开发的任何GPU所包含的Imagination IP都将比目前的设计少得多,但Imagination认为,它们仍无可避免地包含Imagination的IP,因此,苹果需要为使用新的GPU器件向Imagination支付少量版权费用。

苹果正在开发的GPU猜想
从消费者和爱好者的角度看,这个新闻所体现的较大变化毫无疑问是苹果正在开发自己的GPU。苹果一直在储备GPU工程师已经不是秘密,从成本角度看,对于这家世界上最有价值的公司而言,资金更不在话下。这是苹果一直把他们的重要资源用于开发新GPU的第一个佐证。

在此之前,我们略知一二的苹果开发流程是,它们在GPU开发中使用了一种混合方式,基于Imagination的核心架构进行GPU设计,但越来越远离Imagination的设计。由此产生的GPU不只是照搬Imagination的设计——这就是为什么我们不再这样命名——但据我们所知,它们也不是从头开始构建的新设计。

有趣的是,除了确认了一些我一直怀疑的东西以外(坐拥如此之多的GPU工程师,苹果还要做什么?),我还发现了苹果的GPU路径非常类似其CPU路径。以苹果的CPU为例,他们最先或多或少地使用ARM内核,调整其A系列芯片的布局,用以开发它们自己的Swift CPU (A6),然后加速其Cyclone CPU(A7)的开发。苹果在GPU方面的路径是一样的;在对Imagination的设计进行调整后,苹果现在到了Swift阶段,正在开发自己的GPU。

这对苹果及其产品的影响可能是巨大的,也可能只不过是苹果芯片设计历史上的一个脚注。苹果会开发传统GPU吗?它们会尝试更激进的东西吗?他们会为Mac产品构建更大的独立GPU吗?只有时间会解答这一切。
苹果A10芯片裸片照片(TechInsights提供)

然而,到了2018/2019年,我可能便会收回这些话,因为届时如果苹果开发的GPU与Cyclone CPU有一样的市场影响的话,我就会十分惊讶。这是因为在GPU中,虽然有些设计比其他设计重要,但是:

A)没有像ARM Cortex CPU一样的“通用”GPU设计;

B)目前的GPU没有直接而明显的问题需要解决。

促使苹果开发Cyclone和其他的高性能CPU的原因是,没有人在做苹果真正想要的芯片:没有像英特尔Core一样的SoC设计。苹果需要的东西比所有人所能提供的更为强大,它们想通过追求深度无序的执行和广泛的问题宽度来走向ARM不曾走过的方向。

然而,在GPU方面,GPU的扩展性更高。如果苹果需要更强大的GPU,Imagination的IP可以从单个集群扩展到16个,即将到来的Furian可以更多。而且要明确的是,与CPU不同,增加更多的内核或集群确实有助于全面提升性能,这就是为什么英伟达能够把PASCAL架构放到任何位置,从250瓦的板卡到一片SoC。所以,虽然不清楚什么驱动着苹果的决定,但可以肯定的是绝不仅仅是原始性能而已。

表面上剩下的是效率——即面积和功率,还有成本。苹果可能会走上这条路,因为它们相信,它们可以自行研发出比沿用Imagination的GPU架构效率更高的GPU,到目前为止,Imagination的Rogue设计在苹果的SoC内表现得很好。另外,苹果可能会厌倦支付Imagination一年7500万美元的版权费用,并想把这笔支出花在公司内部。但无论怎样,所有的目光将会聚焦在苹果如何提升它们的GPU,以及它们的GPU在今年晚些时候的表现。

说到这点,Imagination提供的时间表很有趣。根据Imagination的新闻,苹果已经公开,在15至24个月内,它们的新产品将不再使用Imagination的IP。鉴于Imagination是一家IP公司,这是一个关键的区别:这并不意味着苹果可以在15至24个月内推出它们的新GPU,而是在未来两年内都将在新产品中沿用Imagination的IP。
反过来,这又意味着苹果的新GPU可能会更快推出,而不是更慢。看到这些我很犹豫,因为还有很多其他变数,但显要的问题是,这对于今秋的iPhone中的A11芯片意味着什么。苹果的大多数芯片都是一卖数年——从iPhone和高端iPad到入门级等价产品都是如此,所以苹果需要在A11中使用它们的新GPU,以便在15至24个月内延伸到低端产品。另一方面,苹果可能会和Imagination合作完成A11,然后不再向下延伸,仅仅在入门级产品中使用新的SoC设计。现在可以确定的是,有了这一层的发现,Imagination的GPU设计不会再是A11的枷锁——一切皆有可能。

但无论如何,有一点非常清楚,苹果会沿用Imagination的下一代Furian GPU架构。Furian不会及时准备好A11,之后的一切事情都无疑是苹果GPU转型的一部分。所以,Rogue将会是苹果使用Imagination的最后一代GPU架构。 

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