大半导体产业网消息，日前，Imagination Technologies 宣布推出旗舰款图形处理器（GPU）知识产权（IP）产品IMG CXT，同时其PowerVR Photon光线追踪架构也随该IP首次亮相。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，能够为游戏和其他图形处理应用场景提供卓越性能。
光线追踪技术
光线追踪是一项改变游戏规则的技术，可以使图形真实感达到跃升式变化。通过模拟真实世界中光线的表现，它可以创造出与现实生活几乎无异的三维（3D）场景。
由于光线追踪需要大量且复杂的计算，不久前也只是应用在台式机和游戏机上，一直未能进入移动领域。然而，凭借IMG CXT的Photon架构，如今，移动开发者和游戏玩家也能够利用这种渲染技术和全面的硬件加速功能。Photon可为包括移动、游戏、增强现实（AR）、桌面、数据中心、云和下一代汽车等应用提供光线追踪功能，已在多个市场中进行了授权。
Photon架构代表了十年来推动光线追踪在低功耗设备上应用的发展成果，并且在视觉效果可能性方面，为智能手机、平板电脑、笔记本电脑和汽车解决方案带来了重要的飞跃式进展。
光线追踪可以在不同的性能和效率等级下执行，为了明确这一点，Imagination 建立了光线追踪等级系统（RTLS），确定了从0级（Level 0）到5级（Level 5）共6个等级的光线追踪功能的要求。
Imagination开创硬件加速光线追踪技术的先河可以追溯到10年前，现在，其已经通过全新的PowerVR Photon架构将光线追踪扩展至移动市场。IMG CXT采用的Photon架构处于RTLS的4级（Level 4），这使其成为当前可用的最先进的光线追踪技术，提升了光线追踪的性能和效率，从而可为移动游戏玩家和开发者提供桌面级质量的体验。
据Imagination中国区战略市场与生态副总时昕博士介绍，PowerVR Photon架构的主要特点是RAC，这是一种新的低功耗专用硬件GPU组件，相比效率较低的 RTLS 2级架构，它可以加速和卸载更多来自着色器内核的光线追踪计算。RAC包含了光线存储（Ray Store）、光线任务调度器（Ray Task Scheduler）和相干性聚集器（Coherency Gatherer），并与两个128宽的统一着色器集群（USC）紧密耦合，USC拥有高速专用数据通路，可以实现最高效且功耗最低的光线追踪部署。
Ray Store可以在处理过程中将光线数据结构保存在芯片上，并提供对 RAC中所有单元的高带宽读写访问，从而避免了将光线数据存储或读取至动态随机存取存储器（DRAM）所造成的速度降低或功耗增加。Ray Task Scheduler可以卸载着色器集群的任务，并通过专用硬件部署和追踪光线工作负载，同时保持高光线吞吐量和低功耗。独特的Coherency Gatherer单元可以分析所有传播中的光线，并将整个场景中的光线绑定成多个相干组，从而能够以更高的效率对它们进行处理。
得益于Imagination的多核技术，Photon架构可以扩展应用于云、数据中心和PC市场。这可以实现高达 9 TFLOPS（每秒万亿次浮点运算）的FP32光栅化性能和超过7.8 GRay/s的光线追踪性能，同时能够提供比当今的 RTLS 2 级或3级光线追踪解决方案高2.5倍的功耗效率。
IMG CXT赋能移动端
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。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。
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。
如此一来，不仅仅在游戏场景，IMG CXT也非常适合于超高品质的汽车人机界面（HMI）平台。它可以实现环绕视图中逼真的车辆图像，卫星导航中密集城市区域的展示，以及具备混合现实功能的抬头显示器（HUD）、数字车速表和其他信息显示器。它还可以在车上人员等待车辆充电时提供优质的车内游戏和娱乐体验。
总结下来，CXT的亮点包括：
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！
2）业界首款RTLS 4级光线追踪架构
3）功耗效率比现有的RTLS 2/3 级解决方案高 2.5 倍
4）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）
5）相比上一代GPU，计算、纹理和几何性能提高了 50%
6）已在多个市场中进行了授权
从现场展示的演示图中可以看出，用漂亮、真实、柔和的光线追踪阴影取代边缘生硬的阴影。有些阴影变得非常柔和，几乎看不见，但巧妙地增加了照明的真实感。在采用全局照明（GI）、每像素光线追踪、降噪、照明、色调映射和时间性抗锯齿（TAA）等功能的演示中，光线追踪全局照明为场景中的物体增加了出色的环境照明效果，实现了最真实的照明。
CXT RT3可以在移动设备功耗预算下，以原生1080P清晰度和30-60的帧频（FPS）提供这种视觉质量。
Imagination技术前瞻副总裁Kristof Beets指出，按照常规流程，从IP授权到SOC设计，再到流片，再进入到平台，再推向市场的周期需要18－24个月，预计最终产品最快将在2023年上市，届时消费者可以体验到硬件光线追踪解决方案所带来的震撼效果。
看好中国市场
2020年Imagination的营业收入是1.25亿美元，同比增长44%，其中移动GPU和汽车是公司两大重要领域，市场份额分别占37%和45%。
Imagination中国区董事长白农表示，2021年上半年，公司的总收入同比增长55%，签署了超过35项授权协议，涉及汽车、数据中心和桌面、移动及数字电视等领域，中国客户占大部分。
中国会继续成为Imagination最重要的市场，同时Imagination也会把中国的客户视为战略伙伴，与客户合作创建高效、节能的GPU。
Imagination 公司副总裁，中国区总经理刘国军说道，2018年底，带有中国背景的资本Canyon Bridge收购了Imagination后，Imagination的人员结构有了比较大的变化，目前员工近900人，80%以上是工程师，可以说，Imagination是以技术为主导的公司，工程师是公司最宝贵的资源。未来公司的战略重心还将围绕智能驾舱、移动和消费终端、数据中心和桌面、计算四个方面。
Imagination正着重打造产业生态，帮助中国推动生态的成长。Imagination与包括在游戏领域的完美世界、腾讯、网易等等知名企业，以及许多中小厂商达成深度合作，共同探索创新技术以及应用场景落地。