რეალური სათამაშო აპარატურა ან რა უნდა იცოდეთ სმარტფონის GPU-ს შესახებ. საგანმანათლებლო პროგრამა მობილური აპარატურის შესახებ: GPUs თამაშები adreno 200-ისთვის

GPU-ს მთავარი ფუნქციაა 3D გრაფიკის, ვიზუალური ეფექტების გადმოცემა და ამ ყველაფრის ჩვენება სმარტფონის ეკრანზე. GPU იღებს პოლიგონებს (პოლიგონები, ვიზუალიზაციის მინიმალური ზედაპირები) შეყვანის სახით და მათზე საჭირო მათემატიკური და ლოგიკური ოპერაციების შესრულების შემდეგ გამოაქვს პიქსელის კოორდინატები. GPU მუშაობს ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად დავალებების დიდი რაოდენობით; ამისათვის მას აქვს მრავალი აღმასრულებელი ერთეული. თანამედროვე დესკტოპის GPU-ებში შეიძლება იყოს რამდენიმე ათასი მათგანი. ასეთ სისტემაში მთავარი აქცენტი კეთდება პარალელური გამოთვლების რაოდენობასა და სიჩქარეზე.

GPU-ს რამდენიმე ძირითადი მახასიათებელია, რომლებიც გავლენას ახდენენ მუშაობაზე ამა თუ იმ ხარისხით. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ მათ.

არქიტექტურის ტიპი.პირველ რიგში, მოდით შევხედოთ shader-ის კონცეფციას - ეს არის პროგრამა, რომელიც შექმნილია გრაფიკული პროცესორის მიერ შესასრულებლად. ისინი მოდის სამი ტიპის:

  • vertex shader - ამუშავებს პოლიედრების წვეროების მონაცემებს (კოორდინატები, ფერი და ა.შ.);
  • geometric (ინგლისური geometry shader) - მუშაობა მონაცემთა მასივით, რომელიც მიღებულია vertex shader-იდან;
  • პიქსელი ან ფრაგმენტი (ინგლისური pixel shader) - მუშაობა გამოსახულების ფრაგმენტებთან და ტექსტურებთან, მუშაობა პიქსელების მონაცემებით (კოორდინატები, ფერი და ა.შ.).

არსებობს არქიტექტურები, სადაც ცალკეული შადერის ბირთვები პასუხისმგებელია თითოეულ ტიპზე. დღესდღეობით ძირითადად გამოიყენება ერთიანი პროცესორები, სადაც ერთდროულად მუშავდება ვერტექსები, გეომეტრია და პიქსელების ჩრდილები. ასეთი ბირთვების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. ასევე, თანამედროვე GPU-ების არქიტექტურის თავისებურებებია ძირითადი მართვის სისტემის ორგანიზება, მეხსიერების ქეში და სხვა SoC მოდულებთან ურთიერთქმედება.

ტექნიკური პროცესის სტანდარტი.აქ ყველაფერი CPU-ის მსგავსია. რაც უფრო მცირეა ეს მნიშვნელობა (ნანომეტრებში), მით უფრო პროდუქტიული და ენერგოეფექტური იქნება GPU.

GPU ბირთვის საათის სიჩქარე. უხეშად რომ ვთქვათ, ეს არის დროის ერთეულზე შესრულებული დავალებების რაოდენობა. შესაბამისად, რაც უფრო მაღალია გრაფიკული ბირთვის მუშაობის სიხშირე, მით უკეთესია მისი შესრულება. ცენტრალური პროცესორის მსგავსად, სიხშირე იზომება ჰერცში.

ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი პარამეტრი გავლენას ახდენს ისეთ ზოგადად მიღებულ რიცხვობრივ მახასიათებლებზე, როგორიცაა:

  • წამში დამუშავებული სამკუთხედების რაოდენობა, რომელიც ჩვეულებრივ იზომება მილიონებში - მეგა (MTriangles/s);
  • პიქსელების დამუშავების რაოდენობა წამში, ჩვეულებრივ იზომება მილიონებში - მეგა (MPixel/s);
  • დამუშავების მცურავი წერტილის ოპერაციების რაოდენობა წამში, ჩვეულებრივ იზომება მილიარდებში - გიგა (GFLOPS).

GPU პარამეტრების გაგების შემდეგ, მოკლედ გავიხსენოთ ამ ბაზრის მთავარი მოთამაშეები.

ადრენო- Qualcomm გრაფიკული ჩიპი, რომელიც გამოიყენება მათ Snapdragon SoC-ში. ეს GPU თავდაპირველად შეიქმნა ATI Imageon-ის მიერ. ხედავს Android ოპერაციულ სისტემაზე დაფუძნებული სმარტფონების დაპირებას, Qualcomm-მა 2009 წელს შეიძინა ATI განყოფილება და დაარქვა Imageon-ს Adreno. ამ ბრენდის პოპულარული გრაფიკული ჩიპები: Adreno 203, 205, 305 - ბიუჯეტის გადაწყვეტილებები, Adreno 320, 330, 420 - ფლაგმანი.

NVIDIA GeForce ULP- მსოფლიო ლიდერის იდეა გრაფიკული სისტემების წარმოებაში, ძირითადად დესკტოპ კომპიუტერებისა და ლეპტოპებისთვის. Nvidia-მ დაიწყო Android OS-ით მომუშავე მოწყობილობების ბაზრის დაპყრობა SoC Tegra 2-ით. ფოკუსირებული ძირითადად თამაშების ოპტიმიზაციაზე, კომპანიამ თავისი შემდგომი გადაწყვეტილებებით (Tegra 3, Tegra 4) დაიკავა ბაზრის მნიშვნელოვანი ნაწილი. და SoC Tegra K1 გრაფიკულმა პროცესორმა შექმნა სენსაცია.

PowerVRარის GPU, რომელსაც აქვს ყველაზე დიდი ბაზრის წილი მობილური მოწყობილობებისთვის. შემუშავებულია Imagination Technology-ის მიერ. ამ კომპანიამ დაიწყო დესკტოპის კომპიუტერებისა და სათამაშო კონსოლების გრაფიკული გადაწყვეტილებებით, მაგრამ ვერ გაუძლო ATI-სა და Nvidia-ს კონკურენციას, გადავიდა მობილური მოწყობილობების სფეროში, სადაც სერიოზულად მიაღწია წარმატებას. Android სმარტფონებისა და პლანშეტების გარდა, PowerVR არის Apple-ის გრაფიკული ჩიპების მთავარი მიმწოდებელი. ყველაზე საკულტო პროდუქტები: PowerVR SGX 531, SGX 544MP, SGX 545, SGX 543MP2, GX6200, GX6650.

მალი- პროცესორის არქიტექტურის დამფუძნებლის შემუშავება მობილური მოწყობილობების უმეტესობისთვის ARM Limited-ისგან. პირველი ნაბიჯები GPU-ს წარმოებაში გადადგა მისმა ნორვეგიულმა განყოფილებამ ARM Norway. პირველი სრულფასოვანი GPU იყო Mali-200 მოდელი, რომელიც შეიცვალა Mali-300-ით Sony PSP-ის მსგავსი გრაფიკული დონით. შემდეგ იყო ძალიან პოპულარული მრავალბირთვიანი Mali-400, T604 და ფლაგმანი Mali-T760, 820, 860. Mali გრაფიკული პროცესორი ფართოდ გამოიყენება მათ SoC-ებში MediaTek-ის, Rockchip-ისა და Samsung-ის მიერ.

მე არ წარმოგიდგენთ მრავალი სინთეზური ტესტის შედეგებს, რადგან თითქმის ყველა კრიტერიუმში გრაფიკის შესრულება გამოითვლება მხოლოდ მთლიანობაში მთელი SoC-სთვის და, როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, ისინი ყოველთვის არ არიან ობიექტური. მე უბრალოდ გაჩვენებთ ტოპ 10 მოწყობილობას უმაღლესი შესრულების გრაფიკით 3DMark-ისგან.

თანამედროვე სმარტფონების თამაშებში გრაფიკის დონე საკმაოდ მაღალია. მისი მარტივად შედარება შესაძლებელია დესკტოპის კომპიუტერების გადაწყვეტილებებთან. ამავდროულად, იზრდება მოთხოვნები GPU-ების მუშაობაზე. ამის საპასუხოდ, დეველოპერები აუმჯობესებენ არქიტექტურას, ზრდის ბირთვების რაოდენობას და ზრდის საათის სიხშირეს. მაგრამ კიდევ ერთხელ, უნდა გვესმოდეს, რომ აპლიკაციებში GPU შესრულებაზე გავლენას ახდენს SoC-ის ყველა კომპონენტი და პროგრამული უზრუნველყოფის ოპტიმიზაცია თანაბრად მნიშვნელოვანია. მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ყველა ფაქტორი ემთხვევა, შეგიძლიათ გამორჩეული შედეგის იმედი. არ დაგავიწყდეთ ეს სათამაშოსთვის სმარტფონის არჩევისას!

თამაშების ტექნიკის ანალიზის მეორე ნაწილში, ჩვენ დავიწყებთ საუბარს ტელეფონების შესახებ, რომლებიც უკვე საშუალოა მათი მახასიათებლებით და ფასით, მაგრამ მაინც რჩება აქტუალური თამაშების, მათ შორის ახლის თვალსაზრისით. მთავარი კითხვა ტელეფონის შესაძლებლობებთან დაკავშირებით აქ არის თამაშებისთვის ყველაზე მოსახერხებელი აპარატურის პლატფორმის არჩევა.

ასე რომ, პირველ რიგში, როდესაც საქმე ეხება თამაშებს ტელეფონის არჩევისას, უნდა გაარკვიოთ, რა პროცესორისა და ვიდეო ამაჩქარებლის კომბინაციაზეა აგებული ტელეფონი. ბოლო დროს, როგორც ხელმისაწვდომი თამაშების რაოდენობამ, ასევე გრაფიკის ხარისხმა სერიოზულად იმოქმედა ამაზე.

აქ ორი ძირითადი მიმართულებაა: ტელეფონები, რომლებიც აგებულია Snapdragon ოჯახის ერთ-ერთ Qualcomm ჩიპსეტზე Adreno სერიის ვიდეო ამაჩქარებლით და ტელეფონები PowerVR სერიის ვიდეო ამაჩქარებლებით.

დღეს ჩვენ ვისაუბრებთ Snapdragon მოწყობილობებზე. ეს ტექნიკის გადაწყვეტა ძალიან გავრცელებულია Android ტელეფონებში უმეტეს მწარმოებლებისგან. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ძირითადი მოდელების სია ამ პლატფორმაზე. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ თამაშების სია, რომლებიც ოპტიმიზებულია Snapdragon ტელეფონებისთვის. ყველა Snapdragon მოწყობილობა იყენებს Adreno ამაჩქარებლების სხვადასხვა ვერსიებს. ამაჩქარებლები, რომლებიც დღეს აქტუალურია საშუალო ფასის სეგმენტისთვის, არის Adreno 200 და Adreno 205. სამწუხაროდ, QSD8250 პროცესორისა და Adreno 200 ვიდეო ამაჩქარებლის კომბინაციაზე აგებული მოწყობილობები უკვე გარკვეულწილად მოძველებულია და შეუძლიათ მძიმე თამაშების გაშვება 3D გრაფიკით. მაგრამ ისინი ჯერ კიდევ უფრო მეტია, ვიდრე შესაფერისია უკვე გამოშვებული თამაშების უმეტესობისთვის. უახლესი მოწყობილობები (MSM7230/MSM8255 + Adreno 205) უკვე უპრობლემოდ მუშაობს Snapdragon-ისთვის ოპტიმიზირებული ყველა თამაშთან.

Qualcomm-ის პლატფორმაზე ტელეფონის არჩევის ერთ-ერთი მთავარი უპირატესობა ბოლო დროს იყო რამდენიმე ახალი თამაშის ექსკლუზიურობა Sony-Ericsson Xperia Play ტელეფონისთვის, რომელიც აგებულია Snapdragon-ზე. Sony-Ericsson Xperia Play-სთვის ექსკლუზიური თამაშების გაშვება ასევე შესაძლებელია Snapdragon-ის ყველა მოწყობილობაზე.

Snapdragon-ზე მომუშავე ტელეფონების მთავარი მინუსი სხვა მწარმოებლების შედარებით სიმძლავრის ტექნიკის პლატფორმებზე არსებულ ტელეფონებთან შედარებით, რომლებიც იყენებენ PowerVR ამაჩქარებელს, როგორც წესი, არის Adreno-ს დაბალი სიმძლავრე მის მთავარ კონკურენტთან შედარებით. თუმცა, ეს პრობლემა არც ისე საშინელია, რადგან უახლესი თამაშებიც კი იმუშავებს საკმარისი სიჩქარით, თუმცა ოდნავ ნაკლები გრაფიკული დეტალებით.

როგორც ამ ნაწილის შეჯამება, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ Snapdragon პლატფორმაზე აშენებული ტელეფონები არის დაბალანსებული გადაწყვეტილებები როგორც სამუშაოსთვის, ასევე თამაშებისთვის, მრავალი თვალსაზრისით წინ უსწრებს კონკურენტების გადაწყვეტილებებს, მაგრამ მაინც გარკვეულწილად ჩამორჩება PowerVR გრაფიკულ გადაწყვეტილებებს თამაშების თვალსაზრისით. მათ შესახებ შემდეგ ნაწილში ვისაუბრებთ.

ბევრმა თქვენგანმა ჩამოტვირთა ქეში თამაშებისთვის, ან დაათვალიერა მოწყობილობის მახასიათებლები. ყველამ დაინახა, რომ იყო რაღაც უცნაური სიტყვები, როგორიცაა Tegra, Adreno, Mali, PowerVR. მოდით გავარკვიოთ რა არის.
ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი არის ვიდეო ამაჩქარებლები. ვიდეო ამაჩქარებელი არის SoC-ის (System on the Chip) ან მოკლედ GPU-ს ერთ-ერთი მთავარი ნაწილი. GPU, ან გრაფიკული დამუშავების განყოფილება, არის ჩიპი, რომელიც ინტეგრირებულია CPU-ში და ის პასუხისმგებელია 2D და 3D გრაფიკაზე. და მათი შესრულება იზომება Flops-ში. CPU, ანუ ცენტრალური დამუშავების განყოფილება, ერთი სიტყვით, პროცესორი.

მოდით შევხედოთ ყველაზე პოპულარული GPU-ების ტიპებს. არსებობს 4 ტიპი:

  1. Tegra (GeForce ULP) NVIDIA-სგან
  2. Adreno Qualcomm-ისგან
  3. მალი ARM-დან
  4. PowerVR წარმოსახვის ტექნოლოგიების მიერ
ასევე არის ნაკლებად პოპულარული GPU, მაგრამ ჩვენ მათ შემდეგ ჯერზე განვიხილავთ.

ტეგრა (GeForce ULP)

ზოგადად, ისეთი SoC-ის გაჩენა, როგორიც Tegra იყო, 2007 წელს დაიწყო NVIDIA-ს მიერ PortalPlayer-ის შეძენის გამო. იმ დროს, პროცესორი არ იყო პოპულარული, რადგან სიმძლავრე არ იყო კონკურენტუნარიანი და თავად Tegra გამოიყენებოდა ფლეერებში, სმარტფონებში, რომლებიც მუშაობდნენ Windows Mobile და Windows CE.

SoC Tegra ხაზის ევოლუცია

ყველაფერი შეიცვალა მას შემდეგ, რაც NVIDIA ფსონი დადო Google-ის ახალ ოპერაციულ სისტემაზე - Android. ასე რომ, 2010 წელს ორბირთვიანი Tegra 2 გამოჩნდა ტაბლეტებისთვის, ხოლო 2011 წელს სმარტფონებისთვის. შემდეგ გამოჩნდა Tegra 3 და შემდეგ Tegra 4, 4i, K1 და X1.

თავად ევოლუცია გრაფიკული შესაძლებლობების თვალსაზრისით დაიწყო Tegra 2-ით. NVIDIA პროცესორის GPU-ს ჰქონდა 8 გრაფიკული ბირთვი, Direct3D Mobile-ისა და OpenGL ES 2.0-ის სრული მხარდაჭერა და 6.7 GFLOPS 400 MHz-ზე.

ხოლო Tegra 3 GPU-ს უკვე აქვს 12 გრაფიკული ბირთვი, 12.4 GFLOPS 520 MHz სიხშირეზე.

უკვე 2012 წელს იყო Tegra-ს ექსკლუზივები თამაშებში, მაგალითად, გაუმჯობესებული გრაფიკა, სპეციალური ეფექტები და რენდერი, ასევე ოპტიმიზაცია. საკმაოდ ბევრი ადამიანი უჩიოდა შესრულების ნაკლებობას.

მე უკვე ჩუმად ვარ Tegra 4-ზე და 4i-ზე 72/60 გრაფიკული ბირთვით OpenGL ES 3.0 და 96.8 GFLOPS-ის მხარდაჭერით 72 ბირთვით 672 MHz-ზე და 74.8 GFLOPS 60 ბირთვით 660 MHz-ზე.

ჩვენ არ ვსაუბრობთ K1-ზე 192 გრაფიკული ბირთვით, Direct X 12-ის მხარდაჭერაზე, OpenGL ES 3.1-ზე და 360 GFLOPS-ის შესრულებაზე 850 MHz-ზე.

არ ვისაუბროთ X1-ზე 1 TFLOPS შესრულებით, 256 გრაფიკული ბირთვით 1 გჰც სიხშირით. მაშინვე შეგვიძლია ვთქვათ, რომ მობილურის ბაზარი ვითარდება.

მაგრამ სად არის ასეთი სიმძლავრე სათანადო ოპტიმიზაციის გარეშე? NVIDIA სწორედ ამას აკეთებს ახლავე.

პორტალი Tegra 4/K1-ისთვის

ნახევარგამოყოფის პერიოდი 2 Tegra 4/K1-ისთვის

ის უშვებს სხვადასხვა ექსკლუზივებს, როგორიცაა Portal და Half-Life 2 და ა.შ. ყველა ეს აპლიკაცია განთავსებულია ტეგრას სპეციალურ ბაზარზე - Tegrazone.

ზოგადად, თუ თამაში გიყვარს, მაშინ აიღე ტეგრა.

Adreno Qualcomm-ისგან (Snapdragon SoC)

Adreno 2009 წელს Qualcomm-ის მიერ Snapdragon SoC ხაზის გამოშვების შემდეგ გამოჩნდა.

Toshiba TG01

პირველი მობილური მოწყობილობა Snapdragon-ზე იყო Toshiba TG01 Adreno 130-ით და შემდეგ HTC HD2.

P.S ჩიპსეტების სიმძლავრე შეიძლება შევადაროთ სათამაშო კონსოლებს.

Android-ისა და Windows Phone-ის განვითარების შემდეგ, თავად Snapdragon-ის განვითარება მკვეთრად გაიზარდა. 6 წელიწადში Snapdragon SoC-ის 5 თაობა უკვე დამზადდა. S1, S2, S3, S4 და 200/400/600/800.

ამ ხუთი თაობის განმავლობაში, იმდენი ტიპის პროცესორი იქნა გაშვებული, რომ შეიძლება დამაბნეველი იყოს. ამისათვის შეგიძლიათ იხილოთ ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი, სადაც მე შევაგროვე ამჟამად პოპულარული ტიპის GPU და მათი პროცესორები.

GPU → პროცესორი

და აქ არის Adreno შესრულების სია GFLOPS-ში (რაც მეტი, მით უკეთესი):

  • Adreno 130 - 133 MHz - 1.2 GFLOPS
  • Adreno 200 - 245 MHz - 4 GFLOPS
  • Adreno 203 - 294 MHz - 9.4 GFLOPS
  • Adreno 205 - 266 MHz - 8.5 GFLOPS
  • Adreno 220 - 320 MHz - 19 GFLOPS
  • Adreno 225 - 400 MHz - 26 GFLOPS
  • Adreno 305 - 450 MHz - 24 GFLOPS
  • Adreno 320 - 450 MHz - 86 GFLOPS
  • Adreno 330 - 450-578 MHz - 130-167 GFLOPS
  • Adreno 420 - 600 MHz - 172 GFLOPS
  • Adreno 430 - 700 MHz - 454 GFLOPS
Snapdragon ჩიპსეტები გამოიყენება ბევრ მოწყობილობაში, განსაკუთრებით ფლაგმანებში. GPU-ების პოპულარობის გამო თამაშებში ოპტიმიზაციაზე ფიქრი არ გჭირდებათ, ხოლო უახლესი ვერსიები მხარს უჭერს OpenGL ES 3.1 და Direct X 11-ს.

მალი ARM-დან

Mali არის ARM-ის GPU. იყოფა 4 თაობად: უტგარდი, მიდგარდი 1/2/3.

LG Renoir

პირველი GPU იყო Mali-55 OpenGL ES 1.1-ის მხარდაჭერით და ერთი გრაფიკული ბირთვით, რომელიც აღიარებულია როგორც ყველაზე პატარა გრაფიკული ჩიპი, პირველად გამოჩნდა LG Renoir-ში, სადაც Mali-55 გამოიყენება მხოლოდ ინტერფეისის ოპტიმიზაციისთვის.

GPU-ს შექმნის მეორე გამოცდილება იყო Mali-200. შემდეგ მას უკვე უჭერდა მხარს OpenGL ES 2.0 1 გრაფიკული ბირთვით 275 MHz.

მესამე ექსპერიმენტი იყო Mali-300-ზე. მას შეეძლო PlayStation Portable დონის გრაფიკის რეპროდუცირება, GPU სიხშირე იყო 395 MHz.

GPU-ს შექმნის მეოთხე გამოცდილება იყო რევოლუციური - Mali-400 - Mali-300-ის გაგრძელება, მაგრამ 4-მდე გრაფიკული ბირთვის მრავალბირთვიანი მხარდაჭერით, რის შედეგადაც შესრულება იზრდება 4-ჯერ. სიხშირე 395-533 MHz, შესრულება 2.5-დან 19 GFLOPS-მდე. პოპულარული სმარტფონებსა და ტაბლეტებს შორის 2013 წ.
წლები.

ასევე არის Mali-450. ეს არის იგივე 400, მაგრამ შესრულება გაორმაგებულია. მას შეიძლება ჰქონდეს 8-მდე გრაფიკული ბირთვი, სიხშირე 375-დან 700 MHz-მდე და შესრულება 30-60 GFLOPS.

Mali-T760 არის ყველაზე ძლიერი GPU მალის შორის, 16-მდე გრაფიკული ბირთვის მხარდაჭერით, სიხშირით 685 MHz და 376 GFLOPS! მხარს უჭერს OpenGL ES 3.1, OpenCL1.2, OpenVG 1.1 და Direct X 11.1.

ამ ცხრილში შეგიძლიათ იხილოთ მალის ყველაზე პოპულარული GPU-ები:

GPU → გრაფიკული ბირთვების მაქსიმალური რაოდენობა
მოწყობილობების 35-40%-ზე მეტი მუშაობს მალისთან. ამიტომ, არ შეიძლება ველოდოთ ასეთ ფრიზებს და ჩამორჩენას თამაშებში.

ჩვეულებრივ Mali შეგიძლიათ ნახოთ Exynos, MediaTek, AllWinner, Rockchip ჩიპსეტებში.

Power VR Imagination Technologies-დან

GPU შექმნილი Imagination Technologies-ის მიერ ჯერ კიდევ 90-იან წლებში. მაშინაც კი, ის AMD-სა და NVIDIA-ს თანაბარი იყო, მაგრამ სხვა კომპანიების სწრაფი განვითარების გამო, მათ ჩამორჩა. რის შემდეგაც გადავიდნენ მობილურ და საყოფაცხოვრებო ტექნიკაზე.

მოდით გამოვტოვოთ ყველა პრელუდია და დაუყოვნებლივ დავიწყოთ GPU-ით:

სერია → GPU
პოპულარული PowerVR GPU
იმდენი ტიპის GPU არსებობს, რომ მე უბრალოდ გაჩვენებთ სიას GFLOPS შესრულების მიხედვით (რაც მეტი, მით უფრო ძლიერი):

  • SGX530 - 200-300 MHz - 1.6-2.4 GFLOPS
  • SGX531 - 200 MHz - 1.6-2.4 GFLOPS
  • SGX531 Ultra - (MT6577, MT6575) - 522 MHz - 4.2 GFLOPS
  • SGX535 - 300 MHz - 2.4 GFLOPS
  • SGX540 - 153 - 512 MHz - 3.2-6.1 GFLOPS
  • SGX543 - 200-300 MHz - 6.4-9.6 GFLOPS
  • SGX543 MP2 - 250 MHz (Apple A5) - 16 GFLOPS
  • SGX543 MP3 - 300 MHz (Apple A6) - 29 GFLOPS
  • SGX543 MP4 - 250 MHz (Apple A5X) - 32 GFLOPS
  • SGX544 - 286-357 MHz - 9.2-11.4 GFLOPS
  • SGX544 - 600 MHz - 19 GFLOPS
  • SGX544 - 300-533 MHz - 19-51 GFLOPS
  • SGX545 - 533 MHz - 8,5 GFLOPS
  • SGX554 - 300 MHz - 19 GFLOPS
  • SGX554 MP4 - 300 MHz (Apple A6X) - 77 GFLOPS
  • G6100 - 300 MHz - 19.2 GFLOPS
  • G6200 MP2 - 300-500 MHz - 38,4-64 GFLOPS
  • G6400 MP4 - 300 MHz - 77 GFLOPS
  • G6430 MP4 - 450 MHz (Apple A7) - 115.2 GFLOPS
  • GX6450 MP4 - 450 MHz (Apple A8) - 115 GFLOPS
თავად გრაფიკული ჩიპები შეგიძლიათ ნახოთ Apple, MTK, AllWinner, Intel, Samsung-ის პროცესორებში.

ჩვენ განვიხილეთ 4 ტიპის პოპულარული გრაფიკული ვიდეო ამაჩქარებლები 4 სხვადასხვა მწარმოებლისგან. თითოეულს აქვს თავისი ნაკლოვანებები, თითოეულს აქვს თავისი უპირატესობები. თქვენ ასევე გაიგეთ რა არის GPU, CPU და თითოეული ვიდეო ამაჩქარებლის მცირე ისტორია.

ვიმედოვნებ, რომ ეს სტატია გარკვეულწილად დაგეხმარებათ და წარმატებებს გისურვებთ თავგადასავალში!

გრაფიკული დამუშავების ერთეული (GPU) არანაკლებ მნიშვნელოვანი კომპონენტია მობილური მოწყობილობის SoC-ში, ვიდრე CPU. ბოლო ხუთი წლის განმავლობაში, Android და iOS მობილური პლატფორმების სწრაფმა განვითარებამ აიძულა მობილური GPU დეველოპერები და დღეს არავის გაუკვირდება მობილური თამაშები PlayStation 2 დონის ან კიდევ უფრო მაღალი 3D გრაფიკით. მეორე სტატია სერიის „საგანმანათლებლო პროგრამა მობილური აპარატურის შესახებ“ მეორე სტატია გრაფიკულ პროცესორებს მივუძღვენი.

ამჟამად, გრაფიკული ჩიპების უმეტესობა იწარმოება ბირთვების გამოყენებით: PowerVR (Imagination Technologies), Mali (ARM), Adreno (Qualcomm, ყოფილი ATI Imageon) და GeForce ULP (nVIDIA).

PowerVR არის Imagination Technologies-ის განყოფილება, რომელმაც ახლო წარსულში შეიმუშავა გრაფიკა დესკტოპის სისტემებისთვის, მაგრამ იძულებული გახდა დაეტოვებინა ეს ბაზარი ATI-სა და nVIDIA-ს ზეწოლის ქვეშ. დღეს PowerVR ავითარებს ალბათ ყველაზე მძლავრ GPU-ებს მობილური მოწყობილობებისთვის. PowerVR ჩიპები გამოიყენება პროცესორების წარმოებაში ისეთი კომპანიების მიერ, როგორიცაა Samsung, Apple, Texas Instruments და ა.შ. მაგალითად, Apple iPhone-ის ყველა თაობაში დამონტაჟებულია PowerVR-ის სხვადასხვა GPU ვერსიები. ჩიპების 5 და 5XT სერიები აქტუალური რჩება. მეხუთე სერია მოიცავს ერთბირთვიან ჩიპებს: SGX520, SGX530, SGX531, SGX535, SGX540 და SGX545. 5XT სერიის ჩიპებს შეიძლება ჰქონდეს 1-დან 16 ბირთვამდე: SGX543, SGX544, SGX554. მე-6 სერიის (Rogue) სპეციფიკაციები ჯერ კიდევ სრულდება, მაგრამ სერიის ჩიპების შესრულების დიაპაზონი უკვე ცნობილია – 100-1000GFLOPS.

Mali არის GPU-ები, რომლებიც შემუშავებულია და ლიცენზირებულია ბრიტანეთში დაფუძნებული ARM-ის მიერ. Mali ჩიპები არის Samsung-ის, ST-Ericsson-ის, Rockchip-ის და ა.შ. წარმოებული სხვადასხვა SoC-ის განუყოფელი ნაწილი. მაგალითად, Mali-400 MP არის Samsung Exynos 421x SoC-ის ნაწილი, რომელიც გამოიყენება სმარტფონებში, როგორიცაა Samsung Galaxy SII და SIII, ორი თაობა. "სმარტფონის ტაბლეტების" შესახებ? Samsung Note. დღესდღეობით არის Mali-400 MP ორმაგი და ოთხბირთვიანი ვერსიით. მოდის Mali-T604 და Mali-T658 ჩიპები, რომელთა შესრულება 5-ჯერ აღემატება Mali-400-ს.

Adreno არის გრაფიკული ჩიპები, რომლებიც შემუშავებულია ამერიკული Qualcomm-ის იგივე განყოფილების მიერ. სახელი Adreno არის Radeon-ის ანაგრამა. Qualcomm-მდე განყოფილება ეკუთვნოდა ATI-ს და ჩიპებს ერქვა Imageon. ბოლო რამდენიმე წელია, Qualcomm იყენებს 2xx სერიის ჩიპებს SoC-ების წარმოებაში: Adreno 200, Adreno 205, Adreno 220, Adreno 225. სიაში ბოლო არის სრულიად ახალი ჩიპი - დამზადებულია 28 ნმ ტექნოლოგიით, ყველაზე მეტად. ძლიერი Adreno 2xx სერია. მისი შესრულება 6-ჯერ აღემატება "მოხუცი კაცის" Adreno 200-ს. 2013 წელს სულ უფრო მეტი მოწყობილობა მიიღებს Adreno 305 და Adreno 320 გრაფიკულ პროცესორებს. უკვე 320-ეა დაინსტალირებული Nexus 4-ში და Nokia-ს ჩინურ ვერსიაში. Lumia 920T, ჩიპის ზოგიერთი პარამეტრის მიხედვით, 2-ჯერ უფრო ძლიერია ვიდრე 225-ე.

GeForce ULP (ულტრა დაბალი სიმძლავრე) არის ვიდეო ჩიპის მობილური ვერსია nVIDIA-დან, Tegra სისტემის ჩიპზე ყველა თაობის ნაწილი. Tegra-ს ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კონკურენტული უპირატესობა არის სპეციალიზებული კონტენტი, რომელიც განკუთვნილია მხოლოდ ამ SoC-ზე დაფუძნებული მოწყობილობებისთვის. nVIDIA-ს ტრადიციულად მჭიდრო ურთიერთობა აქვს თამაშის დეველოპერებთან და მათი კონტენტის განვითარების გუნდი მუშაობს მათთან თამაშების ოპტიმიზაციაზე GeForce გრაფიკული გადაწყვეტილებებისთვის. ასეთ თამაშებზე წვდომისთვის nVIDIA-მ გამოუშვა Tegra Zone Android აპლიკაცია, Android Market-ის სპეციალიზებული ანალოგი, სადაც შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ Tegra-სთვის ოპტიმიზირებული აპლიკაციები.

GPU-ს შესრულება ჩვეულებრივ იზომება სამი გზით:

– სამკუთხედების რაოდენობა წამში, ჩვეულებრივ მილიონებში – მეგა (MTriangles/s);

– პიქსელების რაოდენობა წამში, ჩვეულებრივ მილიონებში – მეგა (MPixel/s);

– მცურავი პუნქტიანი ოპერაციების რაოდენობა წამში, ჩვეულებრივ მილიარდებში – გიგა (GFLOPS).

"Flops" მოითხოვს მცირე ახსნას. FLOPS (Floating-point Operations Per Second) არის გამოთვლითი ოპერაციების ან ინსტრუქციების რაოდენობა, რომლებიც შესრულებულია მცურავი წერტილის ოპერანდებზე წამში. მცურავი წერტილის ოპერანდი არის არამთლიანი რიცხვი (უფრო სწორი იქნება ვთქვათ „მცურავი წერტილი“, რადგან სიმბოლო, რომელიც რუსულში რიცხვის მთელ ნაწილს წილადი ნაწილისგან ჰყოფს, არის მძიმე). ის დაგეხმარებათ გაიგოთ, რომელი გრაფიკული პროცესორია დაინსტალირებული თქვენს სმარტფონში. ctrl+Fდა ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ სხვადასხვა სმარტფონის GPU მუშაობს სხვადასხვა სიხშირეზე. კონკრეტული მოდელისთვის GFLOPS მუშაობის გამოსათვლელად, თქვენ უნდა გაყოთ "GFLOPS performance" სვეტში მითითებული რიცხვი 200-ზე და გავამრავლოთ ცალკეული GPU-ს სიხშირეზე (მაგალითად, Galaxy SIII-ში GPU მუშაობს სიხშირეზე. 533 MHz, რაც ნიშნავს 7.2 / 200 * 533 = 19,188):

სმარტფონის/ტაბლეტის დასახელება პროცესორი GPU შესრულება GFLOPS-ში
სამსუნგიᲒალაქსი ეს 4 Samsung Exynos 5410 PowerVR SGX544MP3 21.6 @200 MHz
HTCერთი Qualcomm Snapdragon 600 APQ8064T Adreno 320 20.5 @200 MHz
სამსუნგი Galaxy S III, Galaxy Note II, Galaxy Note 10.1 Samsung Exynos 4412 Mali-400 MP4 7.2 @200MHz
სამსუნგი Chromebook XE303C12, Nexus 10 Samsung Exynos 5250 Mali-T604 MP4 36 @200MHz
სამსუნგი Galaxy S II, Galaxy Note, Tab 7.7, Galaxy Tab 7 Plus Samsung Exynos 4210 Mali-400 MP4 7.2 @200MHz
სამსუნგი Galaxy S, Wave, Wave II, Nexus S, Galaxy Tab, მეიზუ M9 Samsung Exynos 3110 PowerVR SGX540 3.2 @200MHz
Apple iPhone 3GS, iPod touch 3gen Samsung S5PC100 PowerVR SGX535 1.6 @200MHz
LG Optimus G, Nexus 4, სონი Xperia Z Qualcomm APQ8064 (Krait ბირთვები) Adreno 320 20.5 @200 MHz
HTCერთი XL, Nokia Lumia 920, Lumia 820, მოტოროლა RAZR HD, Razr M, სონი Xperia V Qualcomm MSM8960 (Krait ბირთვები) Adreno 225 12.8 @200MHz
HTC One S, Windows Phone 8x, სონი Xperia TX/T Qualcomm MSM8260A Adreno 220 ~8.5* @200MHz
HTC Desire S, Incredible S, Desire HD, სონი ერიქსონი Xperia Arc, Nokia Lumia 800, Lumia 710 Qualcomm MSM8255 Adreno 205 ~4.3* @200MHz
Nokiaლუმია 610 LG P500 Qualcomm MSM7227A Adreno 200 ~1.4* @128MHz
მოტოროლასაეტაპო, სამსუნგი i8910, Nokia N900 TI OMAP3430 PowerVR SGX530 1.6 @200MHz
სამსუნგი Galaxy Nexus Huawei Ascend P1, Ascend D1, ამაზონი Kindle Fire HD 7″ TI OMAP4460 PowerVR SGX540 3.2 @200MHz
RIM BlackBerry Playbook, LG Optimus 3D P920, მოტოროლა ATRIX 2, Milestone 3, RAZR, ამაზონი Kindle Fire პირველი და მეორე თაობა TI OMAP4430 PowerVR SGX540 3.2 @200MHz
მოტოროლა Defy, Milestone 2, Cliq 2, Defy+, Droid X, Nokia N9, N950, LG Optimus Black, სამსუნგი Galaxy S scLCD TI OMAP3630 PowerVR SGX530 1.6 @200MHz
Acer Iconia Tab A210/A211/A700/A701/A510, ASUS Transformer Pad, Google Nexus 7, Eee Pad Transformer Prime, Transformer Pad Infinity, მაიკროსოფტიზედაპირი სონი Xperia Tablet S, HTCერთი X/X+, LG Optimus 4X HD, Lenovo IdeaPad იოგა nVidia Tegra 3 GeForce ULP 4.8 @200 MHz
Acer Iconia Tab A500, Iconia Tab A501, Iconia Tab A100, ASUS Eee Pad Slider, Eee Pad Transformer, HTC Sensatoin/XE/XL/4G, Lenovo IdeaPad K1, ThinkPad ტაბლეტი, LG Optimus Pad, Optimus 2X, მოტოროლა Atrix 4G, Electrify, Photon 4G, Xoom, სამსუნგი Galaxy Tab 10.1, Galaxy Tab 8.9, სონიტაბლეტი P, ტაბლეტი S nVidia Tegra 2 GeForce ULP 3.2 @200MHz
Apple iPhone 5 Apple A6 PowerVR SGX543MP3 19.2 @200MHz
Apple iPad 2, iPhone 4S, iPod touch 5gen, iPad mini Apple A5 PowerVR SGX543MP2 12.8 @200MHz
Apple iPad, iPhone 4, iPod touch 4gen Apple A4 PowerVR SGX535 1.6 @200 MHz

* - მონაცემები მიახლოებითია.

ნება მომეცით მოგცეთ კიდევ ერთი ცხრილი ყველაზე პოპულარული სმარტფონების შესრულების აბსოლუტური მნიშვნელობებით ზედა ფასების დიაპაზონში:

* – არაოფიციალური მონაცემები.

მობილური გრაფიკის ძალა წლიდან წლამდე იზრდება. უკვე წელს ჩვენ შეგვიძლია ვიხილოთ PS3/X-Box360 დონის თამაშები საუკეთესო სმარტფონებში. სიმძლავრის პარალელურად, SoC-ის ენერგიის მოხმარება მნიშვნელოვნად იზრდება და მობილური მოწყობილობების ავტონომია უხამსად მცირდება. აბა, დაველოდოთ გარღვევას ელექტრომომარაგების წარმოებაში!

კიდევ ერთი ენერგეტიკული ღორი თანამედროვე მობილურ მოწყობილობაში, რა თქმა უნდა, ეკრანია. მობილური ტელეფონების ეკრანები სულ უფრო და უფრო ლამაზი ხდება. სულ რაღაც ერთი წლის ინტერვალით გამოშვებული სმარტფონების დისპლეები მკვეთრად განსხვავდება სურათის ხარისხით. სერიის შემდეგ სტატიაში ვისაუბრებ დისპლეებზე: რა ტიპისაა ისინი, რა არის PPI, რაზეა დამოკიდებული ენერგიის მოხმარება და ა.შ.



 

შეიძლება სასარგებლო იყოს წაკითხვა: