高通(Qualcomm)正全力發展開放運算語言(OpenCL)軟硬體。因應行動裝置螢幕朝1,080p、4K×2K規格發展,一線晶片商均戮力發展異質核心協同運作技術,以推升下世代應用處理器系統單晶片(SoC)運算效能並降低功耗。其中,高通已搶先業界將繪圖處理器(GPU)升級支援OpenCL規格,並開發相應的底層虛擬機器(LLVM),以軟體管理方式讓GPU分擔中央處理器(CPU)及數位訊號處理器(DSP)影像處理任務。
高通產品市場總監鮑山泉提到,今年預計量產的Snapdragon 600和800系列處理器,均將支援OpenCL標準,強化影像處理能力。 |
高通產品市場總監鮑山泉表示,行動裝置面對的影像運算任務複雜度日益增加,導致GPU在系統中的重要性直線攀升。為讓GPU發揮其強大的浮點運算能力,分攤更多CPU及DSP的影像處理工作,晶片商、矽智財(IP)供應商和系統廠正一窩蜂投入發展異質系統架構(HSA)標準或OpenCL軟硬體技術,從而讓應用處理器中的每一核心能完全發揮,最大化系統效能。
其中,OpenCL係業界通用標準,可協助開發人員撰寫應用程式,將影像任務分配到CPU、GPU或DSP等核心做最適合的處理。以目前的SoC架構為例,多半影像後製功能如消噪、高動態範圍(HDR)照片合成等均由CPU或DSP負責,但此兩核心在即時圖形、畫素識別或大量平行運算的性能均不及GPU。因此,晶片商遂希望利用OpenCL API將複雜圖形交由GPU負責,而CPU與DSP則全力解決邏輯與數位運算,進而提升數倍系統效能,並有效撙節耗電量。
鮑山泉進一步分析,行動裝置要順利實現4K×2K顯示、擴增實境(AR)功能,將須先克服嚴峻的影像處理挑戰,並減輕系統功耗;而OpenCL標準即可完全釋放GPU強大的影像運算能力,讓超高解析度視訊內容和AR即時圖形處理速度倍增,同時減少開啟耗電量驚人的CPU,成為行動裝置功能演進的催化劑。
現階段,包括高通、安謀國際(ARM)、輝達(NVIDIA)、Imagination、聯發科和三星(Samsung)等一線行動晶片業者,均已具備OpenCL軟體技術能量;其中,高通因同時擁有CPU、GPU與DSP硬體技術,因而能率先在行動GPU上導入OpenCL應用程式介面(API),引爆行動裝置應用處理器支援OpenCL規格的設計潮流。
除在GPU硬體架構上支援OpenCL API外,高通也緊鑼密鼓研發配套軟體方案。鮑山泉指出,OpenCL僅是一個異質運算框架,要即時將各種影像任務送到不同的核心上,就須搭配軟體管理技術;因此,高通近期已針對OpenCL標準,量身打造LLVM編譯器、內存記憶體虛擬共享方案,以活用應用處理器中各個核心的運算專長;同時讓每一核心皆能取得記憶體資源,不須再透過CPU而增加傳輸功耗。
鮑山泉更透露,高通還預計在今年發布一套完整的OpenCL開發工具,助力手機品牌廠、遊戲開發商解決行動高畫質影像處理難題,讓OpenCL生態系統愈發茁壯。