IMG A系列GPU的HyperLane（超线程）技术

作者：BENNY HAR-EVEN

几个月前我们推出了IMG A系列，它是我们最新的GPU IP，具有多维度的可扩展性、低功耗的图形和计算性能，我们认为它是一系列应用市场的理想解决方案，从移动手机、平板电脑、游戏到汽车、DTV（数字电视）、服务器等应用。因此，我们将其称为“万物的GPU”。

A系列可以说是GPU技术的一次重大飞跃，并将为未来的技术产品提供支持。下面给出一些观点，Helio P95 SoC是我们的合作伙伴联发科（MTK）推出的一款强大的中端芯片组，它集成了PowerVR GM9446 GPU，并将很快成为一系列产品的核心。然而对于Imagination来说，我们一直向往着未来，与P95相比A系列GPU提供约2.5倍的图形性能，8倍的AI处理速度或者降低60%的功耗，这些特性着实让人印象深刻。

最初GPU只关注一件事，即3D图形，尤其是填充率。创建3D三角形、计算它们的位置并且着色、处理需要的三角形（基于分块延迟渲染技术）、最后输出显示在屏幕上。如今GPU则需要做更多的事情——统称为“计算”。确实，关于在低功耗GPU上完成的诸多计算操作，我们已经讨论了很长时间了。

换句话说，现代的GPU都需要支持多任务处理，为了能够以高效且安全的方式实现这一点，我们开发了HyperLane技术。对于每款A系列GPU，从最小规模到最大规模都支持八个独立的硬件控制通道，它们在内存中都是互相隔离的，这样不同的任务便可以同时交由GPU处理，从而实现了完全安全的GPU多任务处理。这意味着可以有八个完全不同的工作负载且同时运行。这一点在目前市场上是独一无二的。

专用硬件实现GPU最大利用率

还有一个特性我们称为动态性能控制，我们可以确保GPU将性能分给多个任务，同时执行且实现GPU利用率的最大化。这个概念我们已经在桌面处理器领域进行了很好的探索，一个物理内核作为多个逻辑内核出现，多任务同时处理从而提升硬件资源利用率和多任务处理性能。

我们独特的解决方案是通过我们的固件处理器来加速，它确保了多个图形或计算任务能够由硬件来调度和执行，而不会有任何开销，这确保了GPU在任何时候都是被充分利用的，从而提升实际性能。

HyperLane技术用于图形处理和AI

现在让我们来了解一些应用案例，看看它是如何在真实应用中部署的。我们先从智能手机或平板电脑上的经典移动应用开始。你可能想对手机上的图片进行排序或分类——（是的，一共有14984张），其中一半可能是食物、家人、朋友以及宠物的照片，另一半可能是包含你脸部的照片，你的手机可能会使用GPU的计算能力实现完美的过滤。这多亏了HyperLane技术，它可以让这些任务在后台执行，即使你浏览网页或使用App都不会有任何的性能损失。

或者你有一款正在玩的AR游戏，其中在3D场景中放置物体的物理效果需要GPU计算来完成，同时还要进行图形渲染，从而使用户的体验更加流畅。