Imagination 推新款GPU IP，首次实现桌面级光线追踪效果

Posted 2021-12-08 AI科技大本营

游戏界被炒得最热的概念可能就是光线追踪技术了，不仅仅是PC端的游戏。光线追踪所展示出来的画面效果也确实惊艳，可以让我们感叹到图像技术达到的一个新高度。

但是实际上，光线追踪并不是一个新技术。10年前，光追就是游戏玩家茶余饭后的话题。现在，这一功能终于来到了移动端。11月5日，Imagination Technologies正式宣布推出 IMG CXT，一款全新的旗舰级GPU知识产权（IP）产品，同时亮相的还有光线追踪架构PowerVR Photon。

Imagination Technologies 表示，该架构不同于目前移动端的软件光追方案，基于硬件实现，称得上 GPU IP 领域的又一次重大飞跃。

它是业界首个针对移动端优化的光线追踪架构。

CXT 主要亮点：

1. 首次在移动 IP上实现了桌面级质量的光线追踪视觉效果

1. 业界首款RTLS 4级光线追踪架构

1. 功耗效率比现有的RTLS 2/3 级解决方案高 2.5 倍

1. 可扩展应用于桌面和数据中心（高达 9 TFLOPS的FP32光栅化性能和超过 7.8 GRay/s的光线追踪性能）

1. 相比上一代GPU，计算、纹理和几何性能提高了 50%

1. 已在数个市场中进行了授权

首创光追技术等级标准

不同于目前普遍使用的光栅渲染，光线追踪渲染技术可以通过算法模拟出接近真实光线轨迹，从而让 3D 画面变得非常真实，尤其是光影表现几乎完全接近现实生活中的效果。但是，由于光线追踪需要大量的计算资源，只有桌面级PC、游戏主机才能实现实时光线追踪，并且仅限于近几年发布的中高端产品，移动端一直没有高效的解决方案。

随着 IMG CXT 和 PowerVR Photon 架构的出现，这一局面将被打破。IMG CXT 支持 Vulkan 渲染引擎的光线追踪技术，同时支持光线查询和光线管线两种方式。同时也支持 OpenGL 等渲染引擎。

值得一提的是，由于光线追踪能在不同的性能和效率等级下执行，Imagination Technologies 为了让玩家、开发者了解这一点，建立了光线追踪等级系统（RTLS），其中包括6个等级（Level 0-Level 5）。

• 0级：传统解决方案
• 1级：传统图形处理器（GPU）软件 
• 2级：硬件中的光线/包围盒和光线/三角形测试器
• 3级：硬件中的层次包围盒（BVH）处理 
• 4级：硬件中的BVH 处理和相干性分类
• 5级：硬件中使用场景层次生成（SHG）进行相干性BVH 处理

Imagination 中国区战略市场与生态副总时博士介绍到 IMG CXT 已经达到光线追踪 L4 等级，已经远高于现在出现的移动端软件光线追踪解决方案，是当前业内可用的最先进的光线追踪技术，为移动游戏玩家和开发者提供桌面级质量的体验。

GPU IP 的又一次重大飞跃

通过增加 Photon 硬件光线追踪功能，IMG CXT 实现了 GPU IP 的又一次重大飞跃！IMG CXT-48-1536 RT3 内核具有三个光线加速集群（RAC），可提供总体高达1.3 GRay/s的性能，即使在移动设备低功耗的情况下，也能以 1080P 分辨率实现 30~60FPS 的光线追踪渲染，满足日常游戏所需。

 除了光线追踪技术，IMG CXT 在光栅化图形处理性能方面也向前迈出了重要一步，与 Imagination的上一代GPU IP相比，其计算、纹理和几何性能都提高了 50%。它的低功耗超标量（superscalar）架构可在低时钟频率下提供高性能，从而实现卓越的帧率功耗比（FPS/W）效率，同时 Imagination图像压缩（IMGIC）技术可以大幅降低带宽需求。

IMG CXT 也支持多核扩展，可支持互联网、云游戏所需的强大算力。这可以在移动设备的功耗预算下，以高帧率提供逼真的光线追踪阴影、反射、全局照明和环境光遮蔽效果。

公司快速发展的秘诀

Imagination 主要深耕在移动端，设计初衷主要是控制住功耗前提下尽可能提升性能。

对于公司之所以能够取得如此强势的增长，Imagination 公司副总裁，中国区总经理刘国军表示，2021上半年，Imagination 技术应用已涉及汽车、数据中心和桌面、移动及数字电视等领域。目前在智能手机 GPU 领域，Imagination 在全球拥有37%的市场份额，同时是汽车行业最大的GPU供应商，市场份额高达45%，使用 Imagination GPU IP 的汽车芯片出货量已超过2.5亿颗。

在研发上不断投入以保持快速的开发和产品上市步伐，持续的满足和引领市场及客户需求，也是其实现快速增长的重要原因。Imagination 中国董事长白农强调：“公司非常注重打造产业生态，在中国，Imagination 除了和展锐、芯驰科技、赛昉等半导体企业合作外，还和腾讯（包括腾讯游戏和腾讯WeTest质量团队）、百度（百度飞桨PaddlePaddle）、完美世界游戏等平台、应用厂商展开合作。”

接下来，Imagination 将持续重点关注中国市场的趋势变化和行业走向，在不断积累、优化已有市场的布局之外，未来，Imagination 很可能进入中国的其他新领域，如工业或医疗健康领域等，以技术创新和产品优势推动多行业不断向前迈进。