iOS デバイスで使用される Apple の A シリーズ プロセッサを駆動する PowerVR グラフィック処理コアの開発元である Imagination Technologies は、リアルタイムのレイ トレーシング 3D グラフィック レンダリングを実行できる新しいモバイル エンジンを CES で実演しました。このエンジンは Apple の将来の製品に搭載される予定です。
PowerVR GR6500アーキテクチャ 出典: Imagination Technologies
CES での発表で同社は、「GR6500 のレイ トレーシング ハードウェアにより、これまでは数百ワットを消費する最高級のデスクトップ GPU 以外では実現できなかった多くの高度なグラフィック アルゴリズムが実現可能になる」と述べています。
新しいアーキテクチャ（上記参照）は、2014年に初めて概要が示されました。同社は現在、シリコンへの実装を「フルスピードで動作」させています。
同社はまた、「GR6500 GPU により、ハイブリッド Unity ゲーム エンジンのすべての部分を同じ GPU 上で同時に実行できます。ラスター パスとレイ トレーシング パスの両方が同時に実行され、レンダリング パイプラインを通じてデータが効率的に流れるため、コストのかかるコンテキスト スイッチと電力を大量に消費するメモリ トラフィックが最小限に抑えられます」とも述べています。
シーン内の要素を一連の形状として構築する従来の 3D レンダリング (上) と比較して、レイ トレーシング テクノロジでは、グラフィックス プロセッサが光源とその反射によるシーンの照明や影の投影の粒子物理学を計算し (下)、基本的なコンピュータ 3D レンダリングをフォトリアリスティックな画像に変換することができます。
PowerVRレイトレーシングは、追加料金なしで超リアルな影、反射、透明感を提供します。
レイトレーシングは、異なる材質のオブジェクトの見え方を計算するという膨大な計算を自動化することで、リアルな3Dシーンの作成プロセスを大幅に簡素化します。しかし、滑らかなレイトレーシング3Dシーンを実現するには、毎秒10億本のレイを計算する必要があり、その処理能力には強力なワークステーションが不可欠でした。
モバイルデバイスでこれを実行できることは、特に仮想現実（VR）や拡張現実（AR）への関心の高さを考えると、画期的な進歩と言えるでしょう。イマジネーション社は、既存のPowerVR GR6500チップについて、「ダイサイズ、GFLOPSの性能、帯域幅要件、そして消費電力は、今日のスマートフォンに既に搭載されているGPUに匹敵する」と述べています。
同社はまた、PowerVR レイトレーシング技術は「根本的にスケーラブルであり、より強力なコアに移行するにつれて効率が実際に向上する」とも述べている。
Appleは通常、将来のロードマップについてコメントしませんが、AシリーズチップはiPhoneの初登場以来iOSデバイスに搭載されてきたPowerVRグラフィックスを軸に据えています。iPhoneのGPUアクセラレーションを活用したユーザーインターフェースは、2007年の驚異的な発表と華々しいローンチの大きな要因でした。
Google の Android や Microsoft の Windows Mobile など、他のスマートフォン プラットフォームは、長年にわたり GPU 強化のユーザー エクスペリエンスの価値を認識できず、Apple 製品は他社製品とは一線を画し、競合他社は動作がぎこちなく、遅延のある UI を提供していました。
AppleはiPhone、そしてその後のiPadの発表においてもGPUを重要な部分に据え続け、新しいグラフィック技術が登場するたびに積極的に採用しました。また、2008年にはImagination Technologiesの株式3%を取得し、翌年には保有株数を9.5%に増やしました。
2011 年、イマジネーション社は新しい PowerVR Series6「Rogue」アーキテクチャのライセンス供与を開始しました。これは Apple 社が 2013 年の A7 に採用し、Metal グラフィックス フレームワークとシェーダー言語のアーキテクチャ プラットフォームとして使用しました。
それ以来、Apple の CPU と GPU の開発ペースは加速しており、iPhone 7 に Imagination の最新技術を採用し、レイトレーシングを iOS や今後の iPad、Apple TV の主要機能にする可能性もある。
