Samsung kuria savo GPU architektūrą: Exynos 2800 žingsnis

Remiantis pranešimais, Samsung ruošiasi sukurti savo GPU architektūrą — žingsnį, kuris gali debiutuoti su Exynos 2800 ir pakeisti Galaxy įrenginių grafikos bei dirbtinio intelekto (AI) apdorojimo būdus.

Kodėl Samsung gali rinktis savarankišką kelią

Nuo 2021 m. Samsung bendradarbiauja su AMD ir naudoja RDNA pagrindu kurtas grafikos procesorių (GPU) technologijas keliuose Exynos lustuose, kas davė pastebimų našumo ir funkcionalumo privalumų. Vis dėlto Pietų Korėjos žiniasklaidos pranešimai teigia, kad dabar kompanija planuoja sukurti visiškai savo GPU architektūrą, pradedant Exynos 2800 — lustu, kuris, jeigu planai nesikeis, gali atsirasti Galaxy S28 modeliuose.

Kodėl toks posūkis? Vystant GPU vidaus sąlygomis, Samsung įgytų griežtesnę kontrolę dėl energijos vartojimo, našumo ir sklandesnės integracijos tarp sistemų ant lusto (SoC), pačių telefonų bei naujų formų faktorių. Vertikali kontrolė, kai tiek CPU, tiek GPU blokai priklauso tam pačiam gamintojui, leidžia įgyvendinti optimizacijas, kurios dažnai yra sudėtingos arba neįmanomos su trečiųjų šalių sprendimais.

Samsung puslaidininkių padalinys metų metus tyliai stiprino savo GPU kompetenciją. Buvo pritraukta daug vyresnio lygio GPU inžinierių su konkurencingais pasiūlymais; tarp naujųjų darbuotojų minimas ir John Rayfield — veteranas, anksčiau dirbęs AMD, Broadcom ir Intel. Tokie įdarbinimai rodo, kad Samsung ne tiek eksperimentuoja, kiek investuoja į konkursą architektūros lygiu.

Exynos evoliucijos apžvalga ir pereinamieji etapai

Iš istorijos žinome, kad Exynos serijos lustai, tokie kaip 2200, 2400 ir 2500, naudojo AMD sukurtas GPU technologijas. Exynos 2600 buvo tarsi pereinamojo laikotarpio pavyzdys: Samsung System LSI ėmėsi daugiau vidinio vystymo darbų, bet vis tiek pasinaudojo RDNA idėjomis. Jei pranešimai pasitvirtins, Exynos 2800 žymės pilną perėjimą prie visiškai savarankiškos GPU architektūros.

Vystymo etapai ir technologinis pagrindas

Susiję straipsniai

Skaityti daugiau

Ar Kompiuterių Spartinimas (Overclocking) Vis Dar Aktualus Šiuolaikiniams Žaidėjams ir Entuziastams?

Daug metų spartinimas (overclocking) buvo kompiuterių žaidėjų ir technikos entuziastų garbės ženklas, siekiant maksimalaus našumo. Pagrindinis...

Perėjimas nuo licencuotos architektūros prie visiškai savos reikalauja kelių kertinių elementų:

• architektūrinio dizaino — branduolių, vykdymo vienetų ir atminties valdymo kūrimas;
• kompiliatorių ir tvarkyklių stacko (Vulkan, OpenCL ar kitų palaikymas) paruošimas;
• testavimo ir validacijos įrankių kūrimas, kad būtų užtikrintas stabilumas ir našumas realiomis sąlygomis;
• optimizacijos energijos efektyvumui, ypač mobiliuose įrenginiuose, kur baterijos tarnavimo laikas yra kritinis.

Be to, įmonė turi spręsti sudėtingus klausimus, susijusius su gamybos procesu — parinkti tinkamą litografiją (pvz., 5 nm ar 4 nm), atminties pralaidumą (LPDDR5x / LPDDR6 galimybės) ir integraciją su kitais SoC komponentais (NP, ISP, modemais).

Techninės ir programinės įtakos

Vietinė GPU architektūra gali turėti reikšmingų techninių pasekmių:

• Geresnė energijos ir našumo optimizacija: savi sprendimai leidžia tiksliau valdyti energijos režimus, mažinti šilumos išskyrimą ir pagerinti ilgalaikį kadrų dažnį žaidimuose ar AI užduotyse.
• Integracija su AI akceleratoriais: jei GPU architektūra pritaikyta glaudžiai bendradarbiauti su NPU ar dedikuotomis AI blokais, augtų efektyvumas mašininio mokymosi užduotims tiek lokaliai, tiek hibridiniuose scenarijuose.
• Tvarkyklių ir ekosistemos iššūkiai: nauji GPU branduoliai reikalauja stabilių tvarkyklių ir programinių optimizacijų, kad būtų pasiekti aukšti našumo rodikliai su Vulkan ar OpenCL API bei kad būtų palaikomos populiarios žaidimų ir AI bibliotekos.

Programinės įrangos palaikymas ir ekosistema

Vienas didžiausių iššūkių yra programinės įrangos ekosistemos sukūrimas. Tai apima:

1. garantuotą palaikymą pagrindinėms grafikos API (Vulkan, OpenGL ES) ir AI bibliotekoms;
2. bendradarbiavimą su žaidimų kūrėjais ir programinės įrangos partneriais optimizacijoms;
3. įrankius kūrėjams — profiliavimo, derinimo ir našumo analizės sprendimus.

Tik sėkmingai išsprendus šiuos klausimus, nauja architektūra galės pateikti konkurencingą vartotojo patirtį ir plėsti palaikomų programų spektrą.

Panaudojimo sritys už išmaniųjų telefonų ribų

Nors pirmieji praktiniai debiutai greičiausiai bus išmaniųjų telefonų flagmanuose, savi GPU branduoliai turi potencialą būti pritaikyti daug platesniu mastu:

Susiję straipsniai

Skaityti daugiau

Samsung Exynos 2600: nauja 2 nm SoC su AMD GPU ir našumas

Samsung Exynos 2600 vėl atsidūrė gandų sraute, šiame etape pasirodant naujoms detalėms, kurios gali pakeisti lūkesčius...

• planšetes ir nešiojamuosius kompiuterius, kur reikalingas atitinkamas grafikos ir energijos balansas;
• AR/VR akinius ir papildytos realybės platformas, kur reikia mažo delsimo ir aukšto kadrų dažnio;
• autonomines transporto sistemas bei vairavimo asistentų modulius, kuriuose reikalingas realaus laiko vaizdo apdorojimas;
• humanoidinius robotus ir pramonės automatizavimo įrenginius, kuriems reikalingas tiek grafikos, tiek skaičiavimo tolygus derinys;
• custom ASIC ar SoC sprendimus dideliems debesų ar didžiųjų klientų projektams, panašiai kaip Broadcom ar Marvell pritaiko lustus konkretiems reikalavimams.

Tokia diversifikacija gali atverti naujas pajamų srautus ir sumažinti priklausomybę nuo išorinių tiekėjų.

Konkurencinė aplinka ir rinkos pasekmės

Jei Samsung sugebės sėkmingai išleisti gimtąją GPU architektūrą, bendrovė prisijungtų prie siauro rato kompanijų, kurios kuria savo GPU branduolius — tokių kaip AMD, Intel, Nvidia ir Qualcomm. Tai būtų svarbus postūmis Samsung lustų ambicijoms ir jėgų perskirstymas mobiliojoje rinkoje.

Privalumai Samsung

• vis didesnė technologinė nepriklausomybė;
• galimybė greičiau diegti naujas funkcijas ir patentuoti sprendimus;
• optimizacijos tarp SoC komponentų, kurios gali padėti išsiskirti energijos vartojimo ir našumo santykiu.

Rizikos ir iššūkiai

• reikšmingos pradines investicijos į mokslinius tyrimus ir plėtrą (R&D);
• reikalingos laiko atsargos kol bus užtikrintas stabilus ekosistemos palaikymas;
• konkurencija su jau įsitvirtinusiomis GPU architektūromis, kurios turi ilgametę tvarkyklių optimizacijų bazę ir programų palaikymą.

Techniniai aspektai: kas gali būti paslėpta už naujo dizaino

Nors apie konkrečią Exynos 2800 architektūrą kol kas žinoma nedaug ir daug kas remiasi pranešimais, galima aprašyti tipinius sprendimus, kuriuos Samsung gali įgyvendinti:

• modulinė branduolių struktūra su vykdymo vienetais (ALU / SIMD) ir specializuotais blokais ray tracing ar AI užduotims;
• integruotas tensor ar matricos dauginimo blokas, skirtas ML modelių inferencijai ir treniravimui realiu laiku;
• patobulintas atminties valdymas su didesne pralaidumo kontrolė ir pažangiu L2/L3 kešavimu;
• energijos vartojimo režimų daugiasluoksnis valdymas, leidžiantis skirtinguose scenarijuose perskirstyti išteklius greičio ar efektyvumo prioritetams.

Tokia architektūra turėtų būti sukurta atsižvelgiant į mobiliosios grafikos poreikius: aukštą kadrų dažnį žaidimuose, mažą delsą AR/VR aplinkose bei efektyvų AI užduočių vykdymą.

Komerciniai ir partnerystės aspektai

Vienas iš strateginių žingsnių būtų Samsung bendradarbiavimas su programinės įrangos kūrėjais ir pagrindiniais žaidimų kūrėjais, kad naujo GPU palaikymas būtų užtikrintas nuo pat produkto paleidimo. Taip pat tikėtina, kad Samsung plėtosis regioniniu ir tarptautiniu lygiu — derindama tiek gamybos pajėgumus, tiek programinės įrangos diegimo strategijas.

Susiję straipsniai

Skaityti daugiau

AMD pristato Ryzen AI Z2 Extreme ir Ryzen Z2 A – naujos kartos procesoriai nešiojamiems žaidimų konsolėms

AMD išplėtė savo procesorių, skirtų nešiojamiems žaidimų konsolėms, liniją pristatydama du naujus modelius: Ryzen AI Z2...

Be to, partnerystės su debesų paslaugų tiekėjais ir dideliais korporatyviniais klientais galėtų atverti kelią specializuotiems SoC sprendimams su Samsung GPU branduoliu, pritaikytu konkretiems skaičiavimo poreikiams.

Laiko juosta ir tikėtini etapai

Pagal viešus pranešimus, jeigu Exynos 2800 bus paruoštas laiku, jis gali pasirodyti kartu su ateities Galaxy S serija. Tačiau svarbu pabrėžti, kad lustų vystymas — sudėtingas ir jautrus procesas, kuriame vėlavimai ar architektūriniai pertvarkymai gali pakeisti paleidimo grafiką. Tikėtini etapai:

1. vidiniai dizaino ir simuliacijos darbai (architektūros patvirtinimas);
2. prototipų kūrimas ir testavimas laboratorinėmis sąlygomis;
3. tvarkyklių bei programinės įrangos ekosistemos paruošimas;
4. masinės gamybos pradžia ir integracija į komercinius įrenginius;
5. paleidimo palaikymas ir naujinimų ciklas, siekiant pagerinti našumą po rinkos išleidimo.

Kas tai reiškia vartotojams ir verslui

Vartotojams tai gali reikšti geresnį baterijos tarnavimo laiką, geresnį našumą žaidimuose ir AR programose bei spartesnį AI funkcijų veikimą įrenginyje. Verslui — galimybę siūlyti labiau diferencijuotus produktus, mažesnę priklausomybę nuo trečiųjų šalių tiekėjų ir didesnį kontrolės laipsnį kuriant specializuotus sprendimus.

Tačiau reikėtų nepamiršti, kad trumpuoju laikotarpiu gali pasirodyti tam tikrų nepatogumų: tvarkyklių stabilumo ir ekosistemos palaikymo klausimai gali reikalauti papildomų atnaujinimų ir partnerių įsitraukimo.

Išvados ir tolimesni žingsniai

Samsung sprendimas kurti savo GPU architektūrą — ambicingas ir potencialiai transformuojantis žingsnis. Jei Exynos 2800 arba artimiausi variantai iš tikrųjų taps pirmuoju pilnu savos grafikos architektūros pavyzdžiu, tai reikš, jog Samsung rimtai žengia link visapusiškesnio SoC valdymo ir nepriklausomybės nuo išorinių GPU tiekėjų. Toks posūkis gali pakeisti ne tik Galaxy įrenginių techninę sandarą, bet ir platesnę puslaidininkių ekosistemą.

Vis dėlto realus poveikis priklausys nuo keleto faktorių: techninės architektūros kokybės, programinės įrangos palaikymo, partnerių įsitraukimo ir gebėjimo greitai iteruoti bei taisyti kylančias problemas. Rinkos stebėtojams ir technologijų entuziastams verta atidžiai sekti oficialius Samsung pranešimus, tvarkyklių atnaujinimus ir nepriklausomus testus, kuriuos atliks trečiosios šalys tai pasirodžius.

Susiję straipsniai

Skaityti daugiau

Samsung Exynos 2600: nutekėję techniniai duomenys ir analizė

Samsung patvirtino Exynos 2600 lustą, o neseniai nutekėjusi informacija atskleidžia detales apie silikoną, kuris kai kuriose...

Galutinis rezultatas gali būti reikšmingas: nauja GPU architektūra atvertų kelią Samsung integruotoms AI funkcijoms, aukštos klasės mobilioms grafikos patirtims ir specializuotiems SoC sprendimams, pritaikytoms tiek vartotojų, tiek pramonės poreikiams. Tokiu atveju Samsung taptų dar stipresniu žaidėju puslaidininkių sektoriuje, konkuruodamas su tokiais vardais kaip AMD, Nvidia, Intel ir Qualcomm ne tik mobiliųjų modemų ar CPU, bet ir GPU architektūrų srityse.