Архитектура Valhall в графических процессорах ARM: особенности, область использования
Статьи и Лайфхаки
1. Основные особенности архитектуры
2. Область использования архитектуры
3. Перспективы развития
4. В заключение
Архитектура Valhall создана компанией Arm Holdings в 2019 году в качестве смены более старой архитектуры Bifrost. Ее основное назначение – улучшение производительности и снижение потребления энергии графических процессоров семейства Mali.
Название, как легко догадаться, происходит из скандинавской мифологии и должно символизировать новый шаг вперед в создании графических процессоров.
Основные особенности архитектуры

- Масштабируемость: Valhall дает возможность использовать обширный спектр конфигурации графических процессоров: от маломощных устройств до флагманских высокопроизводительных решений.
Это позволяет разработчикам использовать архитектуру в самые разнообразные устройства: не только смартфоны, планшеты и ноутбуки, но и, скажем, автомобильные или встраиваемые системы. - Улучшенная конструкция шейдерного ядра: переработанная структура под названием Valhall Shader Core дает возможность графическому процессору более эффективно выполнять сложные вычислительные и графические задачи.
Шейдерные ядра новой архитектуры способны более эффективно справляться с современными графическими технологиями, такими, как тесселяция, трассировка лучей и затенение с переменной скоростью.
Это играет важную роль при разработке современных игровых и графических приложений. - Повышение производительности вычислений: использование архитектуры Valhall дало возможность разработчикам ARM повысить производительность создаваемых ими графических процессоров.
Это стало возможным благодаря сочетанию повышенной пропускной способности, улучшенных схем доступа к памяти и оптимизации арифметических блоков.
Особенно важную роль это играет для задач, задействующих максимальное количество системных ресурсов, таких, как машинное обучение и приложения с искусственным интеллектом. - Энергоэффективность: одна из отличительных черт Valhall – ее ориентированность на снижение потребления энергии. В ее составе имеется несколько улучшений, позволяющих повысить энергоэффективность без снижения при этом производительности.
Это дает возможность использовать архитектуру в мобильных и портативных устройствах, для которых высокая автономность является критическим фактором. - Поддержка API Vulkan: архитектура полностью совместима с графическим API Vulkan, широко известным своей высокой производительностью и минимальным потреблением энергии.
Данный API дает возможность разработчикам лучше контролировать работу графического процессора, что приводит к повышению производительности игр и приложений.
Архитектура также поддерживает другие стандартные отраслевые API, такие как OpenGL ES и OpenCL C ++, обеспечивая широкую совместимость с существующим программным обеспечением. - Функционал в сфере машинного обучения: архитектура обладает рядом специфических решений для оптимизации задач машинного обучения, в том числе поддержку квантованных нейронных сетей и других моделей искусственного интеллекта.
Данный функционал позволяет более быстро и эффективно обрабатывать рабочие нагрузки AI, что делает графические процессоры на базе Valhall отличным выбором для решения таких задач, как распознавание изображений, обработка естественного языка и дополненная реальность.
Область использования архитектуры

- Мобильные устройства: масштабируемость и эффективность архитектуры Valhall делают ее прекрасным выбором для создания платформ, используемых в смартфонах и планшетах.
Благодаря этому они сочетают высокую производительность при минимальном потреблении энергии, что позволяет продлить срок эксплуатации аккумулятора. - Игры: расширенные графические возможности Valhall и поддержка современных API, таких как Vulkan позволяют графическим процессорам на ее основе успешно конкурировать с решениями от других чипмейкеров.
Благодаря этому даже в играх с требовательной графикой поддерживаются высококачественные визуальные эффекты и плавный геймплей. Кроме того, данная архитектура нашла применение не только в мобильных, но и в более мощных игровых устройствах. - Дополненная реальность (AR) и виртуальная реальность (VR): Высокая производительность вычислений и эффективное решение графических задач позволяют использовать Valhall в приложениях дополненной и виртуальной реальности.
Они нуждаются в обработке и рендеринге сложных 3D сред в режиме реального времени, т.е., именно тех задач, для решения которых и создавалась данная архитектура. - Автомобильные и встраиваемые системы: архитектура Valhall используется в решениях, предназначенных не только для бытовой электроники, но и для автомобильных и прочих встраиваемых систем.
Это возможно благодаря стабильной производительности при низком потреблении энергии.
Графические процессоры на основе данной архитектуры можно встретить в информационно-развлекательных системах, цифровых приборных панелях и других автомобильных устройствах.
Перспективы развития

Создание архитектуры Valhall стало важной вехой на пути развития графических процессоров ARM, создавая базу для последующих разработок в сфере мобильной и встраиваемой графики.
Поскольку мощные и эффективные графические решения становятся все более востребованы, особенно с обширным внедрением в их работу искусственного интеллекта, графические процессоры на базе данной архитектуры будут играть важную роль в устройствах ближайших поколений.
В заключение
Подводя итоги, можно сказать: Valhall – мощная и универсальная архитектура для создания графических процессоров, требования к производительности которых с каждым годом все растут.В числе ее достоинств – высокая производительность, масштабируемость и экономный расход энергии, что позволяет использовать ее в самых разнообразных устройствах.
Еще более расширяет ее возможности поддержка современных графических API и задач машинного обучения, делая ее одним из ведущих игроков в цифровых технологиях будущего.
Подписывайтесь на нас в Telegram и ВКонтакте.
Прочитало: 200 человек