一、Imagination與蘋(píng)果重新簽訂協(xié)議

2020年1月2日，芯片IP廠Imagination Technologies宣布已與蘋(píng)果公司達(dá)成新的多年期授權(quán)協(xié)議，以代替之前于2014年2月6日首次宣布的一項(xiàng)多年使用許可協(xié)議。根據(jù)新簽訂的協(xié)議，蘋(píng)果公司可以使用Imagination更廣泛的知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP），并交納授權(quán)費(fèi)用。

Imagination公司總部位于英國(guó)，專精于開(kāi)發(fā)晶片和軟體IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）。該公司的繪圖、運(yùn)算、視覺(jué)和人工智慧，以及連接技術(shù)可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異PPA（功率、效能和面積）、強(qiáng)韌的安全性、快速的上市時(shí)程和更低的整體擁有成本。內(nèi)建Imagination IP的產(chǎn)品已被全球數(shù)十億人用於他們的手機(jī)、汽車、家庭和工作場(chǎng)所。
作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體科技企業(yè)，Imagination Technologies的先進(jìn)技術(shù)和半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）產(chǎn)品被廣泛地應(yīng)用于創(chuàng)建各種系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC），這些SoC驅(qū)動(dòng)了移動(dòng)設(shè)備、人工智能、汽車電子、安防設(shè)備、消費(fèi)性和嵌入式電子產(chǎn)品。其獨(dú)到的架構(gòu)技術(shù), IP 內(nèi)核，軟件支持及系統(tǒng)解決方案能支持客戶快速地在市場(chǎng)中推出完整且差異化的SoC平臺(tái)。

二、合作10年后蘋(píng)果與Imagination分手，后者股價(jià)大跌，蘋(píng)果走向自研GPU

Imagination 是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的IP供應(yīng)商，尤其是在GPU相關(guān)IP方面，更表現(xiàn)出色，也是蘋(píng)果多年來(lái)的合作伙伴，他們從 2007 年的第一代 iPhone 開(kāi)始就為蘋(píng)果提供技術(shù)授權(quán)。2017年，蘋(píng)果公司宣布逐步停止使用 Imagination Technologies 的移動(dòng) GPU技術(shù)，這家英國(guó)繪圖芯片設(shè)計(jì)公司的未來(lái)當(dāng)時(shí)處于危險(xiǎn)中。
2017年4月，Imagination 表示未來(lái)15個(gè)月至 2 年蘋(píng)果將不再使用公司技術(shù)。當(dāng)時(shí)，蘋(píng)果公司占Imagination營(yíng)收一半以上，這則消息也導(dǎo)致Imagination股價(jià)暴跌。最后，Imagination于2017年9月被Canyon Bridge Capital Partners以5億英鎊收購(gòu)。凱橋資本的控股股東為中國(guó)國(guó)新控股有限責(zé)任公司。
此外，Imagination出售旗下位于美國(guó)的嵌入式處理器分部MIPS給Tallwood MIPS，價(jià)格是6500萬(wàn)美元。MIPS是是一種采取精簡(jiǎn)指令集（RISC）的處理器架構(gòu)，廣泛地用于汽車和家用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處理器。同樣在2017年9月，蘋(píng)果在其新一代的A11芯片上用上了自研的GPU。
2018年，蘋(píng)果開(kāi)始在iPhone 8和iPhoneX使用自己的繪圖芯片，也就是GPU，并逐步擺脫Imagination。之后蘋(píng)果發(fā)布的 iPhone XS和Apple Watch Series 4仍采用自己設(shè)計(jì)的GPU。不過(guò)蘋(píng)果在 iPad和 Apple TV 等其他產(chǎn)品繼續(xù)使用 Imagination GPU。
AnandTech認(rèn)為，去年發(fā)布的A12的GPU部分在設(shè)計(jì)上，其實(shí)和Imagination的Rogue架構(gòu)依然很像，蘋(píng)果雖然宣稱這次GPU是自研的，但應(yīng)該仍然是架構(gòu)級(jí)授權(quán)。

三、再度牽手，Imagination近兩年的技術(shù)突飛猛進(jìn)
遭到蘋(píng)果取消使用GPU專利授權(quán)，Imagination在技術(shù)方面仍舊取得顯著成績(jī)，GPU的影響力排在全球第二，電子發(fā)燒友對(duì)近兩年Imagination在技術(shù)方面的成就做了詳細(xì)分析，去年12月份發(fā)布IMG A系列占領(lǐng)移動(dòng)GPU中的頭部位置。這些技術(shù)成為蘋(píng)果與Imagination再度合作的關(guān)鍵因素。

1、PVR3C三重壓縮
無(wú)論是智能手機(jī)、TV還是汽車，都要有大量的數(shù)據(jù)需要SoCs來(lái)處理，而且這種趨勢(shì)只會(huì)朝著一個(gè)方向來(lái)發(fā)展。TV已經(jīng)從高清（HD）演變成4K，無(wú)論你相不相信，現(xiàn)在8K電視已經(jīng)開(kāi)始面市了。與此同時(shí)，我們的手機(jī)也集成了更多的傳感器，它們采集周圍環(huán)境的信息，此外手機(jī)的通信方式也從4G發(fā)展為5G，這造就了更大的數(shù)據(jù)流量。這些給存儲(chǔ)帶寬和存儲(chǔ)容量帶來(lái)越來(lái)越大的壓力，這無(wú)疑會(huì)影響到電池的使用壽命。與此同時(shí)在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)上，制造商也面臨著降低成本的壓力。

為此Imagination在GPU設(shè)計(jì)中采用了三種技術(shù)，稱為PVR3C三重壓縮——紋理壓縮（PVRTC和ASTC）、幾何壓縮（PVRGC）和圖像壓縮（PVRIC）。


PVRTC和PVRGC都會(huì)影響GPU的內(nèi)部操作，而PVRIC則負(fù)責(zé)將最終圖像從GPU傳輸?shù)斤@示控制器。PVRIC3已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于其他第三方IP模塊中，比如ISPs、顯示控制器、2D內(nèi)核和視頻編碼/解碼，因此它是一項(xiàng)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的技術(shù)。

2、PVRIC4技術(shù)控制存儲(chǔ)帶寬成本
Imagination展現(xiàn)了在GPU設(shè)計(jì)方面的領(lǐng)先地位，它擁有獨(dú)特的功能，進(jìn)一步推動(dòng)了其目前已經(jīng)非常高效的架構(gòu)設(shè)計(jì)，并且為設(shè)備制造商帶來(lái)了真正的好處。它幫助降低了帶寬和以及50%的內(nèi)存占用，有效地降低了功耗。因此隨著SoC需求的不斷增加PVRIC4技術(shù)將幫助低成本市場(chǎng)更好的控制存儲(chǔ)/帶寬成本，對(duì)于高端市場(chǎng)而言而能夠幫助有效的控制功耗。其帶來(lái)的結(jié)果是價(jià)格更便宜的產(chǎn)品、更高的利潤(rùn)率以及更長(zhǎng)的電池壽命。

3、第九代圖形處理器系列PowerVR 9XEP、9XMP和9XTP
Imagination宣布推出第九代圖形處理器系列新品PowerVR 9XEP、9XMP和9XTP。這三款全新的Series9 GPU將支持智慧型手機(jī)、汽車信息娛樂(lè)產(chǎn)品、機(jī)頂盒和電視等產(chǎn)品具有領(lǐng)先的圖形和流暢的圖形化用戶接口。并代表了PowerVR有史以來(lái)最佳的GPU產(chǎn)品組合，它們覆蓋了從入門級(jí)到高端市場(chǎng)，并結(jié)合了效率的改進(jìn)和新功能，從而提供了卓越的性能。



Imagination推出了PowerVR新品，即IMG A系列GPU IP，包括AXE，AXM和AXT，可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景和性能的需求。IMG A系列可覆蓋從面向入門級(jí)市場(chǎng)的每時(shí)鐘周期處理1個(gè)像素（1 PPC）的組件，一直到用于高性能設(shè)備的速度高達(dá)每秒2萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算（2 TFLOP）的內(nèi)核，甚至到針對(duì)云應(yīng)用的、速度超越該數(shù)值的多核解決方案。


4、Imagination光線追蹤技術(shù)

2019年5月10日 – Imagination Technologies提供其PowerVR光線追蹤技術(shù)授權(quán)，從而使采用光學(xué)建模技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的最前沿真實(shí)圖像渲染能夠被集成到圖形處理器（GPU）中，并用于移動(dòng)設(shè)備、汽車、服務(wù)器和其他市場(chǎng)。該項(xiàng)技術(shù)是PowerVR正在向前演進(jìn)的GPU路線圖的一部分，用以提供最佳的功耗、性能和面積（PPA）解決方案。
PowerVR光線追蹤IP采用一種高效的每秒處理數(shù)十億束光線(“gigarays”)的架構(gòu)方案，它使得系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）設(shè)計(jì)制造商能夠在功耗和熱量處于可控范圍內(nèi)的前提下提供具有光線追蹤能力的芯片成為現(xiàn)實(shí)，這種技術(shù)是一種理想的可以為傳統(tǒng)GPU添加逼真的、基于光線追蹤的光、陰影和透明度的方案，甚至可以創(chuàng)建完整的光線追蹤解決方案。
5、第十代PowerVR圖形處理架構(gòu)IMG A系列
2019年12月3日，Imagination 宣布推出其第十代PowerVR圖形處理架構(gòu)IMG A系列（IMG A-Series），可以支持汽車電子（包括輔助駕駛/自動(dòng)駕駛）、AIoT、計(jì)算、數(shù)字電視/機(jī)頂盒/數(shù)字電視盒（DTV / STB / OTT）、移動(dòng)設(shè)備和服務(wù)器等應(yīng)用。Imagination對(duì)該產(chǎn)品寄予厚望，首席執(zhí)行官Ron Black稱：“自15年前推出首款移動(dòng)PowerVR GPU以來(lái)，IMG A系列是我們最重要的GPU新品，并且是有史以來(lái)最出色的移動(dòng)GPU IP?！?br /> Imagination在達(dá)到和ARM、高通GPU相當(dāng)性能的前提下，面積更小、功耗更低。IMG A系列在相同的時(shí)鐘和半導(dǎo)體工藝上，比正在出貨的PowerVR設(shè)備性能提高了2.5倍，機(jī)器學(xué)習(xí)處理速度提高了8倍，且功耗降低了60%。據(jù)稱，與當(dāng)前可用的其它GPU IP相比，IMG A在性能、功耗、帶寬和面積上都有優(yōu)化，并且具有包括確保50%的圖像壓縮數(shù)據(jù)等特異性優(yōu)勢(shì)。



四、蘋(píng)果再次與Imagination合作的原因
1、自研GPU不如預(yù)期
早在2017年蘋(píng)果開(kāi)始使用自研芯片時(shí)，Imagination就表示研發(fā)GPU會(huì)很困難，作為一家在移動(dòng)GPU市場(chǎng)占有大量份額，在GPU領(lǐng)域有著大量技術(shù)專利，而這些專利又是未來(lái)蘋(píng)果設(shè)備的關(guān)鍵，從這個(gè)新合作表明，蘋(píng)果的自研GPU似乎不如預(yù)期。


2、三星也在開(kāi)發(fā)自己的GPU給蘋(píng)果造成壓力

根據(jù)南韓媒體《BusinessKorea》報(bào)導(dǎo)，繪圖芯片的重要性是除了在智能手機(jī)上不可或缺的重要零組件之外，還是發(fā)展人工智慧（AI）的關(guān)鍵設(shè)備。因此，自 2018年開(kāi)始，就有消息指出，三星計(jì)劃開(kāi)發(fā)自家的繪圖芯片，并且搭載在三星的 Galaxy系列智能手機(jī)。事實(shí)上，由當(dāng)前三星在美國(guó)奧斯汀研發(fā)中心新的征才內(nèi)容中可發(fā)現(xiàn)，目前該中心正在征求具備繪圖芯片開(kāi)發(fā)專業(yè)知識(shí)的員工，因此這項(xiàng)計(jì)劃的確在進(jìn)行中。
報(bào)導(dǎo)進(jìn)一步指出，目前正使用 ARM 架構(gòu)繪圖芯片的三星，搭配自家 Exynos 處理器時(shí)，因架構(gòu)的繪圖芯片占據(jù)太多 Exynos處理器空間。與高通或蘋(píng)果處理器相較，三星 Exynos 處理器性能相對(duì)落后。為改善這情況，三星期望在 2020 年與 ARM合約到期之后，開(kāi)始使用自家研發(fā)的繪圖芯片，并在 Galaxy S 系列智慧手機(jī)搭載測(cè)試。
而除了藉由自行研發(fā)的繪圖芯片來(lái)改善自家的 Exynos處理器效能之外，三星自行研發(fā)的繪圖芯片還有一個(gè)重要目的，那就是搶攻人工智慧及自駕車的芯片市場(chǎng)。報(bào)導(dǎo)表示，這兩塊市場(chǎng)都是未來(lái)半導(dǎo)體發(fā)展的重要區(qū)塊，尤其，是在目前由輝達(dá)（NVIDIA）主導(dǎo)的自駕車市場(chǎng)，根據(jù)市場(chǎng)研究調(diào)查機(jī)構(gòu) IHS Markit 的預(yù)測(cè)，市場(chǎng)規(guī)模將由 2018 年的 256 億美元，成長(zhǎng)至 2023 年的 355 億美元，成長(zhǎng)率高達(dá) 35.8%，這也是三星希望能積極搶攻的市場(chǎng)

五、下代iPhone或?qū)⑹褂肐magination GPU
我們熟知的是蘋(píng)果主要盈利產(chǎn)品仍然是iPhone，盡管由于智能手機(jī)市場(chǎng)增長(zhǎng)放緩，蘋(píng)果公司也曾試圖通過(guò)推出諸如Apple Arcade和Apple TV +之類的服務(wù)來(lái)彌補(bǔ)虧損，但iPhone的地位是預(yù)計(jì)目前不會(huì)被超越。毫無(wú)疑問(wèn)，Imagination公司將會(huì)看到與Apple合作開(kāi)發(fā)可能表現(xiàn)更好的芯片潛力，這意味著今年iPhone 12系列可能會(huì)采用PowerVR GPU。


（電子發(fā)燒友綜合報(bào)道）