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在云計(jì)算、邊緣計(jì)算、AI、5G等最新技術(shù)的賦能下，游戲市場的格局徹底被打開，云游戲應(yīng)運(yùn)而生。今年上半年，中國信息通信研究院發(fā)布的《全球云游戲產(chǎn)業(yè)深度觀察及趨勢研判研究報(bào)告(2023年)》預(yù)計(jì)，2023年中國云游戲市場收入增至98.4億元，同比增長54.96%；到2025年，中國云游戲市場收入達(dá)到205.1億元，月活人數(shù)增至1.8億人左右。

無論是存量游戲上云，還是云原聲游戲的開發(fā)，都已經(jīng)呈現(xiàn)蓬勃的生機(jī)。伴隨著“云游戲”市場的迅猛發(fā)展，以及“云游戲”用戶的不斷攀升，對“云游戲”市場的競逐也是異常火熱。 

近日，Imagination Technologies推出首款支持DirectX的高性能產(chǎn)品GPU IP IMG DXD。DirectX11是一個(gè)非常關(guān)鍵的API，目前大部分主流的游戲都會(huì)支持DirectX11，幾乎主宰了整個(gè)游戲生態(tài)系統(tǒng)。IMG DXD是基于硬件級別的 DirectX 11 Feature Level 11_0 接口實(shí)現(xiàn)， 可運(yùn)行主流的DX11 PC 游戲，以及其它基于Windows 的應(yīng)用程序和手機(jī)游戲。除此之外，在硬件方面還支持OpenGL4.7、Vulkan API。也就是說，基本上支持所有的主流的API。這是一款專為臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦和云游戲圖形體驗(yàn)量身打造的可擴(kuò)展GPU IP，目前已獲得桌面市場的授權(quán)許可。

其實(shí)，Imagination Technologies在D系列方面，此前已經(jīng)發(fā)布過一款面向汽車領(lǐng)域的D系列產(chǎn)品。此次發(fā)布的IMG DXD 72-2304，重點(diǎn)是專注于PC和桌面端。DXD的第一個(gè)D指的是Imagination Technologies的產(chǎn)品，代表其從ABCD一路演進(jìn)和迭代的產(chǎn)品；“XD”強(qiáng)調(diào)這是一個(gè)桌面級的解決方案；“72”指的是“紋理率”；“2304”代表算力的速率，就是它代表的是FP32的速率。

IMG DXD與Imagination Technologies目前在 PCIe  factor板上推出的圖形處理器IMG BXT 配置最接近，但IMG DXD的性能是IMG BXT 單核性能的 2.25 倍，峰值性能提高了 40%~60%。從BXT32-1024到DXD 72-2304，可以說是一種強(qiáng)有力的升級。性能的提升得益于在新核中增加了關(guān)鍵的先進(jìn)功能，如雙速率 FP16，可提高計(jì)算性能和能效；片段著色率，可在不影響視覺體驗(yàn)的情況下減少每幀所需的處理量；2D 雙速率紋理，可加快游戲中的后期處理效果；支持 ASTC HDR，可在使用高質(zhì)量紋理時(shí)最大限度地減少帶寬。 

對于“云游戲”來說，專注點(diǎn)最終還是落到用戶體驗(yàn)上。玩家的體驗(yàn)，概括來說，主要是包括：速度、延時(shí)、效率等。IMG DXD最為受歡迎的一個(gè)配置就是MC2的配置、也就是雙核配置，可提供 5 TFLOPS FP32 和 144 GTexel/s。與此同時(shí)，它使用頻率只是1GHz。對于FP32、IMG DXD能夠做到4.6TFLOPS，對于FT16是能夠翻一倍、達(dá)到9.2TFLOPS。而對于8位的AI性能，其性能可再翻一倍、達(dá)到18TFLOPS。

此外，IMG DXD中的每個(gè)內(nèi)核都可以作為單獨(dú)的 GPU 實(shí)例獨(dú)立運(yùn)行，其單核性能相當(dāng)于IMG BXT的2.25倍，可以滿足主流游戲玩家對流暢幀速率的需求。在云游戲場景中，這有助于最大限度地增加每個(gè) GPU 可承載的游戲玩家數(shù)量。或者，利用所有單核組合在一起的運(yùn)算能力，使單個(gè)用戶（在云游戲或臺(tái)式機(jī)場景中）獲得最高質(zhì)量。

架構(gòu)方面，DXD增加了額外的兩個(gè)USC。Imagination公司創(chuàng)新技術(shù)副總裁 Kristof Beets介紹說：”這里，我們還可以看到有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，即FP32計(jì)算的數(shù)目是256，F(xiàn)P16是512。同時(shí)，DXD中還有本地的存儲(chǔ)，即32kb對芯片的支持。“

為了提高用戶體驗(yàn)，“云游戲”的服務(wù)商在構(gòu)建服務(wù)器系統(tǒng)的時(shí)候，還需要專注玩家數(shù)量和運(yùn)營成本，最終實(shí)現(xiàn)成本性能的平衡發(fā)展。其中，玩家數(shù)量即每一核、每一個(gè)芯片、每一片板和每一個(gè)服務(wù)器上所能允許的用戶數(shù)；總體的運(yùn)營成本則包括IP的成本、開發(fā)硅片的成本等。

Kristof Beets分享說：“IMG DXD提供的多核技術(shù)和虛擬化技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)”。

IMG DXD主要的“核”方案是MC1和MC2。IMG DXD“多核技術(shù)”獨(dú)特之處在于，每一個(gè)實(shí)例都是一個(gè)完整的GPU，用戶可以單獨(dú)使用不同的“核”去做多實(shí)例的運(yùn)行。同時(shí)，又可以通過合并或融合的方式，把多個(gè)核合并成一個(gè)實(shí)例。組合上來說，除了上面提到的MC1、MC2之外，還可以組成“1+3或者是2+2”的配置。當(dāng)然，從邏輯上來說，最多可以做到MC4。這種“多核技術(shù)”的靈活度，除了體現(xiàn)在這種組合方式的不同之外，在核的運(yùn)作方式上，也是相當(dāng)靈活。可以單獨(dú)用不同的“核”來去做多實(shí)例的運(yùn)行，也可以融合成一個(gè)性能更強(qiáng)的大核共同，一起去做一個(gè)大體量的實(shí)體的Workload。

雖然，對“云游戲”來說，這種“多用戶、可擴(kuò)展性”是非常關(guān)鍵的。但“云游戲”并不一定需要去融合那么多的“核數(shù)”。這又不得不說到Imagination的HyperLane虛擬化技術(shù)了。據(jù)介紹，該技術(shù)可以允許“一個(gè)核分成八個(gè)硬件的不同域，其中每一個(gè)域都可以完成獨(dú)立的Workload”。同時(shí)在多核的情況下，這種虛擬化還可以繼續(xù)往上去進(jìn)行相乘。例如：四核完全可以做到32個(gè)虛擬域，可以完全獨(dú)立的運(yùn)行不同用戶的游戲。此外，多路之后可以把用戶的數(shù)據(jù)也進(jìn)行分離，每個(gè)用戶之間數(shù)據(jù)可以做保護(hù)、隔離。多核下面還可以靈活的調(diào)度硬件，分?jǐn)偛煌呢?fù)載，提供全面的安全性和靈活的性能管理。由于這些分割都是基于硬件層面，因此它所帶來的開銷和性能的降低相比，基本上可以忽略不計(jì)。總體就是可以做到功耗節(jié)省、靈活度比較高的“云游戲”方案。”

除了提供IP服務(wù)之外，Imagination Technologies還可以就架構(gòu)和結(jié)構(gòu)做專利的授權(quán)，由此，芯片公司可以完全針對“云游戲”來進(jìn)行量身定制芯片的開發(fā)。談到架構(gòu)，其實(shí)IMG DXD 可適用于所有流行的 CPU 架構(gòu)，包括 RISC-V。據(jù)介紹，IMG DXD 在GPU的管理上采用的是RISC-V固件處理器，可將 GPU 管理性能提高 40%。Imagination副總裁、中國區(qū)總經(jīng)理劉國軍表示：“RISC-V架構(gòu)有其優(yōu)越性，絕對是個(gè)趨勢。它是完全不一樣的生態(tài)方式，會(huì)給行業(yè)帶來新的變革，帶來更大的價(jià)值、新的價(jià)值，讓行業(yè)更健康發(fā)展。“

追溯Imagination Technologies在“高端桌面級”領(lǐng)域的發(fā)展，2020年發(fā)布的“B系列”產(chǎn)品是他們首次涉足該領(lǐng)域。此次發(fā)布的IMG DXD，可以說是“高端桌面級”的下一代迭代。劉國軍分享說：“其實(shí)'游戲'一直都是屬于我們DNA的一部分。我們一直致力于去提供最好的主機(jī)，包括PC層級上的一種游戲體驗(yàn)。”