NVIDIA 将全球最先进的图形架构 Kepler 搬到移动设备上来

by Tegra

By Jonah Alben – Wed, Jul 24, 2013

本周在 SIGGRAPH 大会上,我们将让大家抢先预览 Project Logan 中的 GPU。Project Logan 是我们的新一代 CUDA 移动处理器。 从图形的角度而言,这对移动行业来说是个里程碑,正如 GeForce 256 这一史上首款 GPU 于 14 年前问世时对 PC 行业的重大意义一样。 要开始向全世界展示它了,我感到无比激动。

GeForce 256 当年掀起了 PC 图形的革命,还凭借其全工作站级的特性集以及行业领先的性能开创了 GPU 这一产品类别。 Kepler 能够为移动领域带来同样的效果。 它在性能上实现了巨大飞跃。 它可以提供非同寻常的节能性。 它还能够提供对现代 GPU 特性集的全面支持,这些特性指的是最新 PC GPU 以及即将问世的游戏机中的特性,而非当前移动 GPU 中不完整而又过时的功能。

整个产品系列均采用单一架构
Project Logan 的 GPU 基于我们革命性的 Kepler 架构,该架构为诸多产品打下了基础,这些产品从一年前开始陆续上市,涵盖了我们的笔记本、台式机、工作站以及超级计算机等系列产品。

我们在 Project Logan 上的使命是把这一技术扩展到移动处理器领域,打造全新的配置,让我们不但可以将其部署到 Logan 移动 SOC 当中,而且还能把该技术许可给其它厂商使用,正如上个月所宣布的一样。

我们运用了 Kepler 高效的处理核心并新增了一个全新的低功耗内部单元互联体系以及广泛的全新优化,二者都是专门针对移动领域的。 凭借这一设计,移动 Kepler 的功耗还不到 iPad 4 等一流平板电脑中 GPU 功耗的三分之一,然而却能够实现相同的渲染性能。 另外它还在性能提升与超频方面给我们带来了巨大的空间。

我们在不牺牲图形功能的情况下便实现了这种级别的效率。 Kepler 支持全系列 OpenGL,其中包括刚刚发布的 OpenGL 4.4 全功能图形技术规范以及 OpenGL ES 3.0 嵌入式标准。 它还支持微软最新的图形 API —— DirectX 11。

全新的渲染和模拟技术
这些先进的 API 将让开发者能够利用更高效、视觉效果更迷人的渲染方法,这些方法此前在移动处理器上都是不可能的。 它们通过一系列先进的渲染和模拟技术,将令绝佳的图像栩栩如生,这些技术包括:

曲面细分 (Tessellation) – 该技术可在 GPU 上按照高级描述动态而高效地创建几何图形,根据用户的视角调整三角形的最佳尺寸。 相比之下,传统的预生成方法中的画面细节效率较低,需要处理各种可能视角的过多的几何图形。

基于计算的延迟渲染 – 该技术可在单一延迟渲染通道中计算场景中所有光线的效果。 与当前基于 OpenGL ES 的技术相比,这一 OpenGL 4 功能大大改善了延迟渲染效率和可扩展性,前者需要针对场景中的每一个光源开设一个额外的通道。 基于计算的方法极具扩展性,这也为更先进的光照模型铺平了道路,例如利用虚拟光点来模拟全局光照效果。

先进的抗锯齿和后期处理算法 – 它们通过让多重采样更具可编程性、让应用程序能够运用自己的抗锯齿滤波器,从而可实现更好的图像质量,尤其是在色彩对比度非常锐利的区域。 这些技术还成就了更高效的电影级后期处理特效,例如运动模糊和景深。

物理效果与模拟 – 这些技术可模拟所渲染对象的物理学行为,例如计算刚性体力学或制作烟雾粒子动画。 这让游戏玩家能够欣赏到更细腻、之前在移动设备上无法实现的完全互动的虚拟世界。 利用 Kepler 这一行业领先架构与生俱来的通用 GPU 计算特性,我们还将为图形以外的全新移动应用带来开创性的计算功能和节能性。 其中包括计算成像、计算机视觉、增强现实以及语音识别。

大家可以在我们的 “Ira” 演示视频中了解到 Kepler 的功能,Ira 是一个实时生成、十分逼真的数字人头模型。 我们的首席执行官黄仁勋 (Jen-Hsun Huang) 今年早些时候在 GPU 技术大会上介绍过 Ira。 当时,它是在配有 NVIDIA GeForce GTX Titan GPU 的台式 PC 上运行的,该 GPU 是市场上最强大的单 GPU 游戏处理器。 在这一演示中,Ira 将在 Logan 中的 Kepler GPU 上运行。

Logan 刚刚回到我们的实验室的短短几周时间里,我们就惊奇地看到每天都有新应用程序出现,这在移动领域是前所未有的。 然而这仅仅是个开始。 简而言之,Logan 将推动移动图形功能向前跨越 7 年以上,将真正最前沿的特性集与强悍的性能和节能性相结合。

该技术现已得到展示,我已经等不及要看一看整个行业会如何利用这一技术。 敬请留意!