電子發燒友網報道（文/吳子鵬）移動設備受限于尺寸和續航等多方面的因素，在計算能力與存儲能力上存在明顯的瓶頸，使得很多大型游戲無法在移動設備上運行，這便是云游戲誕生的大背景。云游戲打破了游戲硬件的限制，具有出色的可移植性，讓PC游戲和主機游戲能夠在移動設備上暢玩。

云游戲是以云計算為基礎的游戲方式，在云游戲的運行模式下，所有游戲都在服務器端運行，那么云端的渲染能力對于云游戲的質量呈現便顯得至關重要。近日，芯片IP供應商Imagination推出了支持 DirectX 的高性能 GPU IP 新產品線的首款產品——IMG DXD。Imagination資深技術總監艾克在ICCAD演講時表示：“近幾年PC對圖形處理的需求發生了很大的變化，比如游戲開發，需要性能更高、算力更高的設備；還有一些游戲部署到云端，通過安卓、Linux和Windows系統來運行；現在有一些游戲已經將引擎部署到云端，在云端開發虛擬引擎。因此，云端應用對于圖形處理需求已經發生了很大的變化，尤其是云玩家對于GPU的性能和接口豐富度等關鍵指標有很高的要求。”

根據Imagination分享的數據，預計到2027年中國的游戲玩家數量將達到7.3億，擁有龐大的用戶基數。在云游戲方面，2022年亞太地區云游戲的月活用戶數量為1700萬，預計到2025年將達到3200萬，增幅超過88%。當然，云游戲玩家的快速增長也會帶動服務器GPU單元的用量，預計會從2022年320萬顆增長到2027年的809萬顆。

如此說來，就單以云游戲市場來說，IMG DXD也算是應運而生的一款產品。

全面提升云游戲體驗

艾克總結稱，云游戲玩家大概會給GPU產品帶來三個層面的需求挑戰：
·玩家需要差異化體驗，對于高性能顯卡有強勁需求；
·云游戲玩家的設備并不固定，因此對GPU接口豐富度有很高的要求；
·云游戲在線連接玩家的數量更多，需要可同時支持多用戶的靈活顯卡。

艾克認為，IMG DXD則能夠很好地解決這些需求挑戰。

在性能方面，IMG DXD的單核性能是上一代產品IMG BXT的2.25倍，峰值性能提高了 40%-60%；IMG DXD 雙核配置可提供 5 TFLOPS FP32 和 144 GTexel/s，足以滿足主流游戲玩家對流暢幀速率的需求。此外，在雙速率 FP16、片段著色率、2D 雙速率紋理等方面，IMG DXD都能夠提供出色的性能表現。

在接口方面，IMG DXD是基于硬件級別的 DirectX 11 Feature Level 11_0接口實現，可以運行主流的DX11 PC 游戲以及其他基于Windows 的應用程序和手機游戲。“在中國市場，從國產化芯片的角度來看，這也是一個從無到有的接口。現在的PC游戲，60%還是DirectX的接口，此前IMG BXT支持了Vulkan、Metal的接口。通過對DirectX接口支持的增加，IMG DXD能夠覆蓋超過90%的PC游戲和云游戲對于API接口的要求。”

當然，IMG DXD的靈活性也是非常出色的。首先，IMG DXD的多核允許每一個內核作為單獨的GPU實例去獨立運行，可以最大限度地增加每個 GPU 可承載的游戲玩家數量；當然，這些核心也可以匯聚在一起提供給單獨一個玩家，讓該玩家獲得最高的圖形質量；另外，Imagination 的 HyperLane 虛擬化技術進一步強化了單核能力，讓一個內核可承載多達 8 個游戲玩家，并提供全面的安全性和靈活的性能管理。

“我們的驅動設置，加上我們的HyperLane 虛擬化技術，讓我們的GPU內核可以動態地調度，任務多就會多分配，任務少時就相應地少分配。特別需要指出的是，這個任務數據間擁有充分的隔離度，并且有足夠的安全保障，單用戶出現問題并不會影響其他用戶。”艾克講到。

這里還需要提到的是，上述只是圍繞云游戲去展開，實際上IMG DXD是專為臺式機、筆記本電腦和云游戲圖形體驗量身打造的一款可擴展GPU IP，對于運行在這些設備上的常規應用程序的支持當然也是不在話下。

背后是IMG長期的技術和生態積累

作為Imagination在GPU IP領域的新品，IMG DXD的各項性能無疑是非常出色的，這要得益于Imagination在這一領域長期的耕耘。

艾克在演講中提到，Imagination在GPU IP領域有超過30年的市場經驗，擁有超過3000款產品，在移動設備領域、消費電子領域和汽車領域，Imagination都有自己獨特的理解，并提供具有領先性能的產品。2020年之后，Imagination在上述領域積累的低功耗和強渲染能力，在云游戲市場得到了充分的發揮。

然后看IMG DXD的特征技術，包括任務分載、虛擬化，以及對云游戲渲染的低延時等，這些技術在IMG BXT系列產品上得到了充分的驗證。

在此之前，Imagination還發布了片段著色率（Fragment Shading Rate，FSR）技術，是一種可以提高圖像表現并降低功耗的技術。FSR允許共享著色器程序的執行結果跨多個片段，或者是在色調比較均勻變化上可以采用不同的運算量。艾克指出：“假設2×2這4個像素點，可以只計算一次。那么，再大一點的4×4像素也可以只計算一次，這樣在保證畫面質量的前提下，可以充分利用自己的計算單元，從而顯著降低功耗。”

Imagination也會定期發布軟件，每年有三個長期維護的版本，以支持該公司的GPU IP在不同設備上實現更好的驅動和應用。另外，該公司對于生態建設的投入，也能夠得到合作伙伴的充分支持。比如，IMG DXD對于云游戲的支持就有游戲公司的參與。

所以，IMG DXD這款支持 DirectX 的高性能 GPU IP 新產品并不一款偶然性的產品，而是Imagination在經過長期技術積累和需求分析之后，必然會發布的一款產品。

在ICCAD2023的展會現場，我們發現Imagination展臺帶來了一些顯卡產品和技術Demo展示。
其中有芯動科技的風華1號顯卡和象帝先的天鈞系列顯卡產品。風華1號為4K級服務器顯卡，內置智能計算，在容器和虛擬化框架下支持多路云辦公、云手機、云游戲、云桌面、云渲染和圖形工作站等。象帝先的天鈞系列GPU芯片產品具備優秀的圖形渲染能力，強大的計算加速能力，可用于桌面PC、筆記本電腦、工作站、服務器等領域。

此外，Imagination還展示了基于RISC-V開發板的Demo。由北京大學和平頭哥提供的基于BeagleV-Ahead開發板Lenet模型測試。BeagleV-Ahead搭載TH1520，它包含4核RISC-V CPU，IMG B系列GPU和PowerVR Series3NX NNA。網絡模型是經典的Lenet模型，它能夠對手寫數字進行識別。
同時，Imagination基于VisionFive 2開發板，演示了汽車360環視Demo主要展示了IMG GPU在RISC-V平臺上的顯示效果以及可在汽車相關行業上的應用。該開發板搭載賽昉科技JH7110 SoC，采用了IMG B系列GPU IP。