マリ（プロセッサ）

マリ

Mali-T624 GPU を搭載した ARM Cortex A57 A53 big.LITTLE SoC
発売日	2005
建築	ウトガルド ミッドガルド ビフロスト ヴァルハル
モデル	バリエーションを見る
コア	1～32コア
製造工程	4-40nm​
APIサポート
オープンCL	1.1-3.0
ヴルカン	1.0-1.3

Maliおよび Immortalisシリーズのグラフィックス プロセッシング ユニット(GPU) およびマルチメディア プロセッサは、 Arm パートナーによるさまざまなASIC設計でライセンス供与するためにArm Holdingsが製造した半導体知的財産コアです。

Mali GPUは、ノルウェー科学技術大学の研究プロジェクトから派生したFalanx Microsystems A/Sによって開発されました。^[1] Arm Holdingsは2006年6月23日にFalanx Microsystems A/Sを買収し、社名をArm Norwayに変更しました。^[2]

当初はMalaikという名前でしたが、チームはモバイルGPUにふさわしいと考え、セルビア・クロアチア語で「小さい」を意味するMaliに名前を短縮しました。 ^[3]

2022年6月28日、ArmはハードウェアベースのレイトレーシングをサポートするImmortalisシリーズのGPUを発表しました。^[4]

2005年、FalanxはUtgard GPUアーキテクチャであるMali-200 GPUを発表しました。^[5] Armはその後、Mali-300、Mali-400、Mali-450、Mali-470を発表しました。Utgardは非統合GPU（個別のピクセルシェーダーと頂点シェーダー）でした。^[1]

2010年11月10日、ArmはMidgard第1世代GPUアーキテクチャを発表しました。これにはMali-T604と、その後2011年にMali-T658 GPUが含まれています。^{[6] [7] [8] [9]} Midgardは階層型タイリングシステムを採用しています。^[1]

2012年8月6日、ArmはMali-T678 GPUを含む第2世代Midgard GPUアーキテクチャを発表しました。^[10]第2世代Midgardではフォワードピクセルキルが導入されました。^{[1] [11]}

2013年10月29日、ArmはMali-T760 GPUを含むMidgard第3世代GPUアーキテクチャを発表しました。^{[12] [1] [13] [14] [15]}

2014年10月27日、ArmはMali-T860、Mali-T830、Mali-T820を含むMidgard第4世代GPUアーキテクチャを発表しました。同社の主力製品であるMali-T880 GPUは2015年2月3日に発表されました。新しいマイクロアーキテクチャの特徴は次のとおりです。^[16]

• Mali-T880は最大16コア、256KB～2MBのL2キャッシュ

2016年5月27日、ArmはMali-G71 GPUを含むBifrost GPUアーキテクチャを発表しました。新しいマイクロアーキテクチャの特徴は次のとおりです。^{[17] [18]}

• クワッドベクトル化による統合シェーダー
• スカラーISA
• 条項の執行
• 完全なキャッシュ一貫性
• Mali-G71は最大32コア、128KB～2MBのL2キャッシュ
• Armは、Mali-G71はMali-T880よりもパフォーマンス密度が40%高く、エネルギー効率が20%優れていると主張している。

2017年5月29日、ArmはMali-G72 GPUを含む第2世代GPUアーキテクチャBifrostを発表しました。新しいマイクロアーキテクチャの特徴は次のとおりです。^{[19] [20]}

• 演算の最適化とキャッシュの増加
• Mali-G72は最大32コア、128KB～2MBのL2キャッシュ
• Armは、Mali-G72はMali-G71よりもパフォーマンス密度が20%高く、エネルギー効率が25%優れていると主張している。

2018年5月31日、ArmはMali-G76 GPUを含む第3世代GPUアーキテクチャBifrostを発表しました。新しいマイクロアーキテクチャの特徴は次のとおりです。^{[21] [22]}

• エンジンあたり 8 つの実行レーン（4 つから増加）。ピクセルとテクセルのスループットが 2 倍に
• Mali-G76は最大20コア、512KB～4MBのL2キャッシュ
• Armは、Mali-G76はMali-G72よりもパフォーマンス密度が30%高く、エネルギー効率が30%優れていると主張している。

2019年5月27日、ArmはMali-G77 GPUを含むValhall GPUアーキテクチャを発表し、10月にはMali-G57 GPUを発表しました。新しいマイクロアーキテクチャの特徴は次のとおりです。^{[23] [24] [25]}

• 新しいスーパースカラーエンジン
• 簡略化されたスカラーISA
• 新しい動的スケジュール
• Mali-G77は最大16コア、512KB～2MBのL2キャッシュ
• Armは、Mali-G77はMali-G76よりもパフォーマンス密度が30%高く、エネルギー効率が30%優れていると主張している。

2020年5月26日、ArmはMali-G78を含む第2世代GPUアーキテクチャValhallを発表しました。新しいマイクロアーキテクチャの特徴は次のとおりです。^{[26] [27] [28]}

• 非同期クロックドメイン
• 新しい FMA ユニットと Tiler スループットの向上
• Mali-G78は最大24コア、512KB～2MBのL2キャッシュ
• アームフレームバッファ圧縮 (AFBC)
• Armは、Mali-G78はMali-G77よりもパフォーマンス密度が15%高く、エネルギー効率が10%優れていると主張している。

2021年5月25日、ArmはMali-G710、Mali-G510、Mali-G310 GPUを含むValhall第3世代GPUアーキテクチャ（TCS21の一部として）を発表しました。新しいマイクロアーキテクチャの特徴は次のとおりです。^{[29] [30] [31]}

• より大きなシェーダー コア (Valhall 2nd Gen と比較して 2 倍)
• 新しいGPUフロントエンド、コマンドストリームフロントエンド（CSF）がジョブマネージャーに代わる
• Mali-G710は最大16コア、512KB～2MBのL2キャッシュ
• Armは、Mali-G710はMali-G78よりもパフォーマンス密度が20%高く、エネルギー効率が20%優れていると主張している。

2022年6月28日、Armは、Immortalis-G715、Mali-G715、Mali-G615 GPUを含む、Valhall第4世代GPUアーキテクチャ（TCS22の一部として）を発表しました。新しいマイクロアーキテクチャの機能は次のとおりです。^{[4] [32]}

• レイトレーシングのサポート（ハードウェアベース）
• 可変レートシェーディング^[33]
• FMAブロックが2倍になり、行列乗算命令がサポートされ、PPAが改善された新しい実行エンジン
• アーム固定レート圧縮 (AFRC)
• Armは、Immortalis-G715はMali-G710よりも15%高いパフォーマンスと15%優れたエネルギー効率を備えていると主張している^[34]

2023年5月29日、Armは、Immortalis-G720、Mali-G720、Mali-G620 GPUを含む第5世代Arm GPUアーキテクチャ（TCS23の一環として）を発表しました。^{[35] [36] [37]}新しいマイクロアーキテクチャの機能は次のとおりです。^[38]

• 遅延頂点シェーディング (DVS) パイプライン
• Armは、Immortalis-G720はImmortalis-G715よりも15%高いパフォーマンスを発揮し、最大40%少ないメモリ帯域幅を使用すると主張している。

3D レンダリングアクセラレーション用の他の組み込み IP コアと同様に、一般的なデスクトップビデオ カードとは異なり、Mali GPU にはモニターを駆動するディスプレイ コントローラーは含まれていません。代わりに、Mali ARM コアは、グラフィックスをメモリにレンダリングし、レンダリングされたイメージを別のコアに渡して表示を処理する純粋な 3D エンジンです。

しかし、ARMはMali 3DアクセラレータSIPブロックとは独立してディスプレイコントローラSIPコアのライセンスを供与しています（例：Mali DP500、DP550、DP650）。 ^[39]

ARM は、Mali GPU Shader Development StudioおよびMali GPU User Interface Engineという、OpenGL ES シェーダーの作成を支援するツールも提供しています。

ARM HDLCDディスプレイコントローラなどのディスプレイコントローラは別売りです。^[40]

マリコアは、ファランクスが以前に生産したコアから成長し、現在は以下のもので構成されています。^[41]

一部のマイクロアーキテクチャ（または一部のチップだけ？）はCPUとのL2キャッシュのキャッシュコヒーレンスをサポートしています。 ^{[65] [66]}

適応型スケーラブルテクスチャ圧縮（ASTC）は、Mali-T620、T720/T760、T820/T830/T860/T880 ^[43]およびMali-Gシリーズでサポートされています。

Mali GPU バリアントは、次のシステム オン チップ(SoC) に搭載されています。

Mali Video は、 ARM Holdingsの専用ビデオ デコードおよびビデオ エンコード ASICに付けられた名前です。HEVC 、VP9、H.264、VP8など、多数のビデオ コーデックを実装した複数のバージョンがあります。すべての ARM 製品と同様に、Mali ビデオ プロセッサは、サードパーティのチップに組み込むためにライセンスされている半導体知的財産コアです。リアルタイムのエンコード/デコード機能は、ビデオ電話の中心的な機能です。著作権で保護された素材のデジタル著作権管理を可能にするために、ARM のTrustZoneテクノロジへのインターフェイスも組み込まれています。

Mali Videoプロセッサの最初のバージョンは、2013年にMali-T622 GPUとともにリリースされたV500でした。^[119] V500は、1～8個のコアを備えたマルチコア設計で、H.264とARM TrustZoneを使用した保護されたビデオパスをサポートしています。8コアバージョンは、 120フレーム/秒（fps）での4Kビデオデコードに十分です。V500は、VP8とH.264をエンコードし、H.264、H.263、MPEG4、MPEG2、VC-1 / WMV、Real、VP8をデコードできます。

Mali-T800 GPUとともにリリースされたARM V550ビデオプロセッサには、エンコードとデコードの両方のHEVCサポート、10ビットの色深度、および消費電力をさらに削減するテクノロジが追加されました。^[120] V550には、レイテンシをより適切に処理し、帯域幅を節約するためのテクノロジの改善も含まれていました。^[121]再びスケーラブルなコア数（1〜8）のアイデアを中心に構築されたV550は、1080p60（1コア）から4K120（8コア）までをサポートできます。V550は、HEVC Main、H.264、VP8、JPEGエンコード、およびHEVC Main 10、HEVC Main、H.264、H.263、MPEG4、MPEG2、VC-1 / WMV、Real、VP8、JPEGデコードをサポートしました。

Mali V61ビデオプロセッサ（旧称Egil）は、2016年にMali Bifrost GPUとともにリリースされました。^{[122] [123]} V61は、特にHEVCとVP9のビデオエンコードを改善し、単一または複数のストリームの同時エンコードを可能にするように設計されています。^[124]この設計は、1～8の可変コア数設計を継承しており、1つのコアで1080p60をサポートし、8つのコアで4Kp120を駆動できます。VP9 10ビット、VP9 8ビット、HEVC Main 10、HEVC Main、H.264、VP8、JPEGのデコードとエンコードが可能で、MPEG4、MPEG2、VC-1/WMV、Real、H.263のみをデコードできます。^[125]

Mali V52ビデオプロセッサは、2018年3月にMali G52およびG31 GPUとともにリリースされました。 ^[126]このプロセッサは、主流のデバイスで4K（HDRを含む）ビデオをサポートすることを目的としています。^[127]

このプラットフォームは1コアから4コアまで拡張可能で、V61に比べてデコード性能が2倍になっています。また、High 10 H.264エンコード（レベル5.0）とデコード（レベル5.1）機能、およびYUV420のAVSパート2（Jizhun）とパート16（AVS +、Guangdian）デコード機能も追加されています。^[128]

Mali V76ビデオプロセッサは、2018年にMali G76 GPUとCortex-A76 CPUとともにリリースされました^。[129] V76は、ビデオのエンコードとデコードのパフォーマンスを向上させるために設計されました。この設計は、2〜8の可変コア数設計を継承しており、8つのコアで8Kp60のデコードと8Kp30のエンコードが可能です。発売時には、Mali-V61と比較してHEVCエンコード品質が25％向上していると主張しています。AV1コーデックはサポートされていません。

Mali V77 ビデオ プロセッサは、2019 年に Mali G77 GPU およびCortex-A77 CPU とともにリリースされました。

Mali-D71 には、Arm Framebuffer Compression (AFBC) 1.2 エンコーダー、ARM CoreLink MMU-600 および Assertive Display 5 のサポートが追加されました。Assertive Display 5 は、HDR10およびハイブリッド ログガンマ (HLG)をサポートしています。

Mali-D77には、非同期タイムワープ（ATW）、レンズ歪み補正（LDC）、色収差補正（CAC）^{[ broken anchor ]}などの機能が追加されました。Mali-D77は、3K（2880x1440）@ 120 Hzおよび4K @ 90 Hzにも対応しています。^[134]

2017年4月25日、ARM初の画像信号プロセッサ（ISP）であるMali-C71が発表された。^{[146] [147] [148]}

2019年1月3日、ドローン、スマートホームアシスタントやセキュリティ、インターネットプロトコル（IP）カメラなどの日常的なデバイスを対象としたMali-C52とC32が発表されました。^[149]

2020年9月29日、Mali-C71AE画像信号プロセッサが、Cortex-A78AE CPUおよびMali-G78AE GPUとともに発表されました。^[150]最大4台のリアルタイムカメラまたは最大16台の仮想カメラをサポートし、それぞれ最大解像度は4096 x 4096です。^[151]

2022年6月8日、Mali-C55 ISPがC52の後継として発表されました。^{[152] [153]}これはArmの最小かつ最も構成可能な画像信号プロセッサであり、最大解像度48メガピクセルのカメラを最大8台サポートします。Armは、C52と比較してトーンマッピングと空間ノイズ低減が改善されたと主張しています。複数のC55 ISPを組み合わせることで、48メガピクセルを超える解像度をサポートできます。

2012年1月21日、Phoronixは、Luc VerhaegenがMaliシリーズのGPU、特にMali 200とMali 400バージョンを対象としたリバースエンジニアリングの試みを推進していると報じた。このプロジェクトはLimaとして知られ、 OpenGL ES 2.0のサポートをターゲットとしていた。 ^[155]リバースエンジニアリングプロジェクトは2012年2月4日のFOSDEMで発表され、^{[156] [157]続い}ていくつかのレンダリングをデモンストレーションするウェブサイトが開設された。2013年2月2日、Verhaegenは、Limaドライバ上で実行されるタイムデモモードでQuake III Arenaの^{デモンストレーションを行った。 [159]} 2018年5月、Limaの開発者がLinuxカーネルに組み込むためにドライバを投稿した。^[160] 2019年5月、LimaドライバはメインラインLinuxカーネルの一部となった。^[161] Mesaのユーザースペース対応版も同時に統合されました。現在、OpenGL ES 1.1、2.0、Desktop OpenGL 2.1の一部をサポートしており、MESAのフォールバックエミュレーションはグラフィカルデスクトップ環境を完全にサポートしています。^[162]

Panfrostは、Mali Txxx（Midgard）およびGxx（Bifrost）GPU用のリバースエンジニアリングされたドライバーです。Panfrostの紹介^[163]は、X.Org Developer's Conference 2018で発表されました。2019年5月現在、PanfrostドライバーはメインラインLinuxカーネルの一部です。^[164]およびMESA。Panfrostは、OpenGL ES 2.0、3.0、3.1、およびOpenGL 3.1をサポートしています。^[165]

その後、Collabora はG310、G510、G710 GPU 用の panthorドライバーを開発しました^{[166] 。}

• Adreno – Qualcomm (旧 AMD、その後 Freescale) が開発した GPU
• Atom ファミリーの SoC – Intel グラフィック コアを搭載、サードパーティにライセンス供与されていない
• AMDモバイルAPU – AMDグラフィックコアを搭載、サムスンにライセンス供与^[167]
• PowerVR – イマジネーションテクノロジーズ
• Tegra – NVIDIAの SoC ファミリーで、グラフィック コアは SIP ブロックとしてサードパーティに提供されています。
• VideoCore – Broadcomの SoC ファミリーで、グラフィック コアは SIP ブロックとしてサードパーティに提供されています。
• Vivante – サードパーティ向けの SIP ブロックとして利用可能
• Imageon – 古いAMDモバイル GPU

• ARM Web サイトのグラフィックス処理
• Mali Developer Center 2017-01-07にWayback Machineでアーカイブ。ARMが運営する開発者向けサイト。
• V500
• V550
• リマの運転手