ARM Mali 圖形技術研討會，揭示圖形運算的無窮可能

ARM 昨日在台北舉辦一場針對 GPU 的研討會，除了探討手持 GPU 的架構外，也針對近日 GPU 應用的趨勢分享，尤其異質運算更是近日的火熱話題，筆者與今日來自英國的 ARM 多媒體運算事業群行銷主管 Trina Watt 還有現場展示的廠商與 ARM 其他工作人員針對這次研討會的重點小聊了一下，也看到在異質運算的加持下的無限可能性。

跳轉繼續

智慧手機與平板帶動 ARM 架構的飛快成長，也由於手持設備的電力有限，各家廠商都在設法以最高的效率、最低的功耗完成工作，故先前在影像編解碼、相機功能等多半選擇透過 ISP （影像訊號處理核心）、 DSP （數位訊號處理核心） ；然而近年在 GPGPU 的異質運算趨勢下，手持設備透過圖形核心加速的應用也越來越成熟。

對於使用者而言，雖然他們難以察覺異質運算到底做了些什麼，但一定會感受到異質運算所帶來的好處；舉例來說，應該許多人都能感受到近期手機相機的各種即時演算效果越來越迅速，甚至比起數位相機來的更快，在許多複雜的特效甚至不需運算，隨看隨拍即所得，這就是由於異質運算的加持。異質運算在手機的應用多半是以與影像相關為主，在相機的應用除了各種特效濾鏡外，包括即時 HDR 、防手震輔助等，藉由異質運算都變得更快速。

此外如 EyeSight 展出基於異質運算的體感辨識，他們也是 Chrome Book 影像辨識功能的供應商，藉由高品質的鏡頭捕捉後的影像，透過異質運算進行降噪處理，並且再由異質運算進行高效率的辨識，可達到即時且精確的辨識，就算只是手指輕輕揮動都足以操作畫面；此外如多人人臉辨識，透過異質運算不只更精準，且判斷的誤差也更少。

雖然現在使用硬體的影像編解碼是趨勢，但是面對新標準如 HEVC ( H.265  )卻無法即時支援，但若使用 CPU 架構進行軟解又對目前的手機負擔過大，這時就能利用平行運算的方式進行軟解作為替代方案，今天在展區由 Lttiam 以 Exynos 5 Duo 開發平台進行 CPU 與異質運算進行軟解展示，雖功耗不如硬解低，但除了提供即時解碼外，也提供比純 CPU 解碼更低的功耗。

以傳統的邏輯會認為，上述的這些功能都能藉由 ISP 或是 DSP 架構負責，為何需要異質運算？這也回歸到早期關於影片解碼的軟解硬解之爭，硬解的好處在於效率極高，但會受限當初的架構設定，像是影片解碼若遇到新式編碼就無法支援。

軟解在過去由於基於 CPU 邏輯，需要較高的效能才能順暢執行，但目前異質運算已經證實在影像編碼與影像辨識等應用方面，能夠減少 CPU 的負擔，並且提供比起傳統 CPU 運算更高的效率，雖比不上硬解的低功耗，但卻提供更大的彈性。

回歸 GPU 的效能，從遊戲與娛樂還是一般使用者最容易察覺的，在導入最新的 OpenGL ES 3.0 規範後，也新增更多新穎的遊戲特效，包括 HDR 、 新式的材質壓縮邏輯等， ARM 也在現場提供一款基於 OpenGL ES 3.0 的展示遊戲，展示接下來手持遊戲能表現的效果。

ARM 現場的工作人員也聊到， OpenGL ES 的出現，是由於當初研判手持設備的 GPU 恐怕無法提供完整的架構，但演變至今，手持 GPU 證實了效能與能耗可以兼顧， OpenGL ES 3.0 已經越來越接近標準的 OpenGL ，他個人也認為 OpenGL 與 OpenGL ES 最終會合而為一。

ARM 也展出與遊戲引擎開發商的一些合作，例如 Epic 的 Unreal 引擎、 Unity 引擎，或是 EA 自行開發的 Mint 引擎（運於 Real Racing ）等， ARM 皆與其合作開發，當使用 Mali GPU 執行這些引擎的遊戲時，能夠發揮最大的效能，並如 Unity 引擎還會主動開啟 Mali 的反鋸齒特效。

另外與在場 ARM 工作人員聊到關於異質運算的現況，它們認為現階段由於 ARM 架構仍是以手持設備與嵌入式設備（如電視、遊戲機、車載通訊系統）為主，手持的異質運算相較 PC 仍屬於起步階段，但 Mali GPU 發展至今已經具備運算級的架構。

目前 ARM 也積極的與許多研究單位合作，除了現階段的視覺應用外，目前有學術單位開始研究 Cortex-A 架構搭配 Mali GPU 的高效能運算案例，至於何時能開花成果雖未有定論，但 ARM 架構基於異質運算應用在高效能運算確實是可行的。