一、Imagination與蘋果重新簽訂協議

2020年1月2日，芯片IP廠Imagination Technologies宣布已與蘋果公司達成新的多年期授權協議，以代替之前于2014年2月6日首次宣布的一項多年使用許可協議。根據新簽訂的協議，蘋果公司可以使用Imagination更廣泛的知識產權（IP），并交納授權費用。

Imagination公司總部位于英國，專精于開發晶片和軟體IP（知識產權）。該公司的繪圖、運算、視覺和人工智慧，以及連接技術可實現優異PPA（功率、效能和面積）、強韌的安全性、快速的上市時程和更低的整體擁有成本。內建Imagination IP的產品已被全球數十億人用於他們的手機、汽車、家庭和工作場所。
作為全球領先的半導體科技企業，Imagination Technologies的先進技術和半導體知識產權（IP）產品被廣泛地應用于創建各種系統級芯片（SoC），這些SoC驅動了移動設備、人工智能、汽車電子、安防設備、消費性和嵌入式電子產品。其獨到的架構技術, IP 內核，軟件支持及系統解決方案能支持客戶快速地在市場中推出完整且差異化的SoC平臺。

二、合作10年后蘋果與Imagination分手，后者股價大跌，蘋果走向自研GPU

Imagination 是業內領先的IP供應商，尤其是在GPU相關IP方面，更表現出色，也是蘋果多年來的合作伙伴，他們從 2007 年的第一代 iPhone 開始就為蘋果提供技術授權。2017年，蘋果公司宣布逐步停止使用 Imagination Technologies 的移動 GPU技術，這家英國繪圖芯片設計公司的未來當時處于危險中。
2017年4月，Imagination 表示未來15個月至 2 年蘋果將不再使用公司技術。當時，蘋果公司占Imagination營收一半以上，這則消息也導致Imagination股價暴跌。最后，Imagination于2017年9月被Canyon Bridge Capital Partners以5億英鎊收購。凱橋資本的控股股東為中國國新控股有限責任公司。
此外，Imagination出售旗下位于美國的嵌入式處理器分部MIPS給Tallwood MIPS，價格是6500萬美元。MIPS是是一種采取精簡指令集（RISC）的處理器架構，廣泛地用于汽車和家用網絡設備處理器。同樣在2017年9月，蘋果在其新一代的A11芯片上用上了自研的GPU。
2018年，蘋果開始在iPhone 8和iPhoneX使用自己的繪圖芯片，也就是GPU，并逐步擺脫Imagination。之后蘋果發布的 iPhone XS和Apple Watch Series 4仍采用自己設計的GPU。不過蘋果在 iPad和 Apple TV 等其他產品繼續使用 Imagination GPU。
AnandTech認為，去年發布的A12的GPU部分在設計上，其實和Imagination的Rogue架構依然很像，蘋果雖然宣稱這次GPU是自研的，但應該仍然是架構級授權。

三、再度牽手，Imagination近兩年的技術突飛猛進
遭到蘋果取消使用GPU專利授權，Imagination在技術方面仍舊取得顯著成績，GPU的影響力排在全球第二，電子發燒友對近兩年Imagination在技術方面的成就做了詳細分析，去年12月份發布IMG A系列占領移動GPU中的頭部位置。這些技術成為蘋果與Imagination再度合作的關鍵因素。

1、PVR3C三重壓縮
無論是智能手機、TV還是汽車，都要有大量的數據需要SoCs來處理，而且這種趨勢只會朝著一個方向來發展。TV已經從高清（HD）演變成4K，無論你相不相信，現在8K電視已經開始面市了。與此同時，我們的手機也集成了更多的傳感器，它們采集周圍環境的信息，此外手機的通信方式也從4G發展為5G，這造就了更大的數據流量。這些給存儲帶寬和存儲容量帶來越來越大的壓力，這無疑會影響到電池的使用壽命。與此同時在競爭日益激烈的市場上，制造商也面臨著降低成本的壓力。

為此Imagination在GPU設計中采用了三種技術，稱為PVR3C三重壓縮——紋理壓縮（PVRTC和ASTC）、幾何壓縮（PVRGC）和圖像壓縮（PVRIC）。


PVRTC和PVRGC都會影響GPU的內部操作，而PVRIC則負責將最終圖像從GPU傳輸到顯示控制器。PVRIC3已經被廣泛應用于其他第三方IP模塊中，比如ISPs、顯示控制器、2D內核和視頻編碼/解碼，因此它是一項經過驗證的技術。

2、PVRIC4技術控制存儲帶寬成本
Imagination展現了在GPU設計方面的領先地位，它擁有獨特的功能，進一步推動了其目前已經非常高效的架構設計，并且為設備制造商帶來了真正的好處。它幫助降低了帶寬和以及50%的內存占用，有效地降低了功耗。因此隨著SoC需求的不斷增加PVRIC4技術將幫助低成本市場更好的控制存儲/帶寬成本，對于高端市場而言而能夠幫助有效的控制功耗。其帶來的結果是價格更便宜的產品、更高的利潤率以及更長的電池壽命。

3、第九代圖形處理器系列PowerVR 9XEP、9XMP和9XTP
Imagination宣布推出第九代圖形處理器系列新品PowerVR 9XEP、9XMP和9XTP。這三款全新的Series9 GPU將支持智慧型手機、汽車信息娛樂產品、機頂盒和電視等產品具有領先的圖形和流暢的圖形化用戶接口。并代表了PowerVR有史以來最佳的GPU產品組合，它們覆蓋了從入門級到高端市場，并結合了效率的改進和新功能，從而提供了卓越的性能。



Imagination推出了PowerVR新品，即IMG A系列GPU IP，包括AXE，AXM和AXT，可以滿足不同應用場景和性能的需求。IMG A系列可覆蓋從面向入門級市場的每時鐘周期處理1個像素（1 PPC）的組件，一直到用于高性能設備的速度高達每秒2萬億次浮點運算（2 TFLOP）的內核，甚至到針對云應用的、速度超越該數值的多核解決方案。


4、Imagination光線追蹤技術

2019年5月10日 – Imagination Technologies提供其PowerVR光線追蹤技術授權，從而使采用光學建模技術來實現的最前沿真實圖像渲染能夠被集成到圖形處理器（GPU）中，并用于移動設備、汽車、服務器和其他市場。該項技術是PowerVR正在向前演進的GPU路線圖的一部分，用以提供最佳的功耗、性能和面積（PPA）解決方案。
PowerVR光線追蹤IP采用一種高效的每秒處理數十億束光線(“gigarays”)的架構方案，它使得系統級芯片（SoC）設計制造商能夠在功耗和熱量處于可控范圍內的前提下提供具有光線追蹤能力的芯片成為現實，這種技術是一種理想的可以為傳統GPU添加逼真的、基于光線追蹤的光、陰影和透明度的方案，甚至可以創建完整的光線追蹤解決方案。
5、第十代PowerVR圖形處理架構IMG A系列
2019年12月3日，Imagination 宣布推出其第十代PowerVR圖形處理架構IMG A系列（IMG A-Series），可以支持汽車電子（包括輔助駕駛/自動駕駛）、AIoT、計算、數字電視/機頂盒/數字電視盒（DTV / STB / OTT）、移動設備和服務器等應用。Imagination對該產品寄予厚望，首席執行官Ron Black稱：“自15年前推出首款移動PowerVR GPU以來，IMG A系列是我們最重要的GPU新品，并且是有史以來最出色的移動GPU IP。”
Imagination在達到和ARM、高通GPU相當性能的前提下，面積更小、功耗更低。IMG A系列在相同的時鐘和半導體工藝上，比正在出貨的PowerVR設備性能提高了2.5倍，機器學習處理速度提高了8倍，且功耗降低了60%。據稱，與當前可用的其它GPU IP相比，IMG A在性能、功耗、帶寬和面積上都有優化，并且具有包括確保50%的圖像壓縮數據等特異性優勢。



四、蘋果再次與Imagination合作的原因
1、自研GPU不如預期
早在2017年蘋果開始使用自研芯片時，Imagination就表示研發GPU會很困難，作為一家在移動GPU市場占有大量份額，在GPU領域有著大量技術專利，而這些專利又是未來蘋果設備的關鍵，從這個新合作表明，蘋果的自研GPU似乎不如預期。


2、三星也在開發自己的GPU給蘋果造成壓力

根據南韓媒體《BusinessKorea》報導，繪圖芯片的重要性是除了在智能手機上不可或缺的重要零組件之外，還是發展人工智慧（AI）的關鍵設備。因此，自 2018年開始，就有消息指出，三星計劃開發自家的繪圖芯片，并且搭載在三星的 Galaxy系列智能手機。事實上，由當前三星在美國奧斯汀研發中心新的征才內容中可發現，目前該中心正在征求具備繪圖芯片開發專業知識的員工，因此這項計劃的確在進行中。
報導進一步指出，目前正使用 ARM 架構繪圖芯片的三星，搭配自家 Exynos 處理器時，因架構的繪圖芯片占據太多 Exynos處理器空間。與高通或蘋果處理器相較，三星 Exynos 處理器性能相對落后。為改善這情況，三星期望在 2020 年與 ARM合約到期之后，開始使用自家研發的繪圖芯片，并在 Galaxy S 系列智慧手機搭載測試。
而除了藉由自行研發的繪圖芯片來改善自家的 Exynos處理器效能之外，三星自行研發的繪圖芯片還有一個重要目的，那就是搶攻人工智慧及自駕車的芯片市場。報導表示，這兩塊市場都是未來半導體發展的重要區塊，尤其，是在目前由輝達（NVIDIA）主導的自駕車市場，根據市場研究調查機構 IHS Markit 的預測，市場規模將由 2018 年的 256 億美元，成長至 2023 年的 355 億美元，成長率高達 35.8%，這也是三星希望能積極搶攻的市場

五、下代iPhone或將使用Imagination GPU
我們熟知的是蘋果主要盈利產品仍然是iPhone，盡管由于智能手機市場增長放緩，蘋果公司也曾試圖通過推出諸如Apple Arcade和Apple TV +之類的服務來彌補虧損，但iPhone的地位是預計目前不會被超越。毫無疑問，Imagination公司將會看到與Apple合作開發可能表現更好的芯片潛力，這意味著今年iPhone 12系列可能會采用PowerVR GPU。


（電子發燒友綜合報道）