За производительность смартфона отвечает не только его процессор, но и другие внутренние составляющие устройства. Расскажем, что такое видеоускоритель в телефоне, как это работает и какие функции выполняет.
Что такое видеоускоритель (видеокарта) в смартфоне?
Как и в настольном компьютере или ноутбуке в смартфон встраивается чип, выполняющий роль видеокарты. Это видеоускоритель (GPU), который берет на себя обработку графики, а также отвечает за отображение текстур в 2D и 3D-играх. И если при выборе смартфона для выполнения повседневных нужд (браузер, мессенджеры и просмотр видео) обращать внимание стоит только на процессор, то в телефоне для игр будет важен и видеоускоритель. Так как видеокарта имеет конкретное предназначение (рендеринг и обработка трехмерной графики), справляется она с этими задачами намного быстрее и энергоэффективнее.
Одна из главных функций GPU заключается в том, чтобы снизить нагрузку с центрального процессора, особенно если на смартфоне запускаются графические приложения (например, игры с высоким разрешением или 3D-графикой). Важно помнить, что видеоускоритель в телефоне, в отличие от ПК, интегрирован в процессор. Поэтому при выборе смартфона обращать внимание нужно на связку основного процессора и графического ускорителя.
Как работает видеокарта и видеоускоритель?
В смартфоне архитектура основного и графического процессора примерно похожа — отличаются лишь выполняемые функции и оптимизация под них. Это значит, что GPU будет эффективно справляться с задачами в сфере отображения графики, но в других процессах он либо не принимает участие, либо использует крайне маленький процент своей максимально возможной мощности. Например, за отображение 3D-карт в любых мобильных навигаторах отвечает основной процессор. Даже при сильной нагрузке, например, в программе Google Earth, средний по мощности GPU будет использовать около 15-20% загрузки. Но если на смартфоне запустить мобильную игру, ускоритель начнет работать в полную мощность, так как он отвечает за создание графики, цветов и игровых текстур.
Если процессор с несколькими ядрами использует в работе высокую скорость, то графический процессор имеет больше ядер, но меньшую скорость. Он занимается ограниченным числом функций, таких как вычисление вершин и пикселей. Первая из задач основана на системе координат — GPU может обрабатывать геометрические задачи, создавать 3D-пространство, в котором перемещаются объекты.
Более сложной задачей является обработка пикселей, которая требует намного больше вычислительной мощности. Основная задача GPU заключается в создании реалистичной графики, для чего ускоритель накладывает определенное количество слоев и применяет необходимые эффекты. Оба этих процесса требуют обработки, после которой на экране смартфона и появляется готовая картинка. Ее качество, а также максимально возможные настройки графики, зависят от мощности как процессора, так и видеоускорителя. Более подробная статья про мобильные процессоры есть на сайте AndroidLime.ru.
Принцип работы и предназначение видеоускорителей в современных телефонах.
Производительность смартфона зависит не только от его центрального процессора. Для отдельных задач в мобильные устройства встраиваются видеоускорители или видеокарты. Что это такое и как они работают в смартфонах?
Что такое видеокарта в телефоне?
Понятие «видеокарта» более привычно, когда речь идет о ноутбуках или компьютерах. В телефонах же эту деталь чаще всего называют «видеоускорителем» или «графическим ускорителем», хотя он действительно выполняет роль видеокарты по аналогии с компьютерами. Его основная задача заключается в обработке графической составляющей в мобильных приложениях, а также в отображении текстур в 3D и 2D-играх.
В большинстве повседневных задач, которые привыкли выполнять пользователи, участвует в основном центральный процессор. Поэтому для общения в мессенджерах и социальных сетях, просмотра видеороликов и работы в большинстве приложений графический процессор не имеет особого значения — его мощность не будет влиять на производительность телефона, наличие или отсутствие тормозов и так далее.
Но как только смартфону требуется запустить процессы, связанные с графикой, в работу вступает графический ускоритель. Степень его загруженности зависит от того, насколько ресурсоемкими оказываются настройки графики. Например, чтобы загрузить трехмерные карты в приложении для навигации, средний по качеству видеоускоритель задействует около 10-20% своей мощности. В то же время для высоких настроек графики в мобильной игре такой же ускоритель начнет работать во всю мощность.
Графический ускоритель на смартфоне требуется для того, чтобы брать на себя любые процессы, связанные с графической составляющей. Таким образом центральный процессор может быть полностью задействован под другие нужды, что в общих чертах представляет собой «разделение обязанностей» — каждая деталь отвечает за те процессы, с которыми она лучше справляется. Так как видеоускоритель имеет ограниченный функционал, который заключается в рендеринге и обработке графики, то он справляется лучше с этим ограниченным списком задач. При этом процессы протекают быстрее, а энергии на них затрачивается меньше.
Как работает видеоускоритель в смартфоне?
При производстве смартфоне графический ускоритель интегрируется в центральный процессор устройства. В технических характеристиках ускоритель имеет обозначение GPU — по его модели можно судить, насколько «тяжелую» графику смартфон сможет обработать в приложениях и мобильных играх.
Работа графического ускорителя и центрального процессора похожа, как и их архитектура. Разница заключается в том, какие функции выполняет каждая из деталей. В список задач видеоускорителя входят следующие:
- Вычисление вершин — процесс, основанный на системе координат, в котором графический ускоритель обрабатывает геометрические задачи и создает трехмерное пространство для объемных объектов.
- Вычисление пикселей — более сложная задача, суть которой заключается в обработке пикселей при затратах большого объема вычислительной мощности смартфона.
В процессе работы графический ускоритель накладывает слои и применяет эффекты, а затем обрабатывает обе из перечисленных выше задач. В результате на экране смартфона появляется готовое трехмерное изображение.
Как указывалось выше, большая мощность графического ускорителя требуется именно для мобильных 3D-игр, где важна реалистичная графика. В повседневных задачах видеокарта либо не принимает участия совсем, либо делает это в крайне незначительной степени. Поэтому при выборе смартфона ориентироваться на модель видеоускорителя необходимо только в том случае, если устройство будет использоваться для требовательных мобильных игр с трехмерной графикой. А так как ускоритель является частью центрального процессора, то обращать внимание нужно именно на связку этих двух составляющих.
Если же смартфон необходим для повседневных нужд (мессенджеры, социальные сети и т.д.), то продвинутый видеоускоритель ему не понадобится. На производительность телефона и скорость его работы без тормозов и зависаний в основном будет влиять центральный процессор и количество оперативной памяти, которым оснащен смартфон.
Современный смартфон строится по схеме обычного компьютера, только очень маленьких размеров. У него есть центральный процессор, оперативная память, долговременный энергонезависимый накопитель и, конечно же, видеоускоритель. Это такой чип, благодаря которому трехмерные игры могут иметь красочную и реалистичную графику. Иначе говоря – это «видеокарта», которая есть в каждом смартфоне. Тем, кто собирается покупать мобильный гаджет для игр, будет полезно знать, какие видеоускорители устанавливаются в телефонах и какая у них производительность. Об этом и расскажет обзор чипов мобильной графики ниже.
Подавляющее большинство продающихся мобильников имеют видеоускорители одного из трех типов. Это Mali, Adreno, PowerVR SGX и GeForce Ultra-Low Power (ULP).
Разработкой графической архитектуры Mali занимается британская компания ARM. Эти чипы являются составной частью различных систем на чипе (SoC). Так называют микросхемы, которые фактически являются целым компьютером и содержат в себе все главные элементы. Mali используют в своих продуктах Samsung, Gigabyte, Rockchip и другие. Например, Mali-400 MP входит в состав SoC Samsung Exynos 421x. Она используется, к примеру, в Samsung Galaxy SII и SIII.
PowerVR — это детище компании Imagination Technologies, которая ранее занималась разработкой видеоускорителей для настольных ПК. Чипы PowerVR используются в продуктах Samsung, Apple, Motorola и других. Так, разные поколения видеоускорителей от PowerVR установлены во всех Apple iPhone.
Сейчас подразделением мобильной графики Adreno владеет Qualcomm. Она выкупила данную технологию у AMD, а та, в свою очередь, приобрела Adreno вместе с активами ATI. Последняя являлась собственником Adreno с 2006 года, когда купила финскую компанию-разработчика графики BitBoys.
GeForce ULP — это мобильная версия видеоускорителя NVIDIA, которая входит в состав системы на чипе Tegra всех поколений. Главное преимущество Tegra перед конкурентами – специализированный контент, который предназначен только для устройств на базе этой SoC. Все благодаря тесной работе NVIDIA с разработчиками игр, которые оптимизируют игры для графики GeForce. Все переработанные под Tegra приложения находятся в специальном магазине приложений Tegra Zone.
Чтобы узнать, какой видеоускоритель стоит в смартфоне, нужно знать точную маркировку модели или ее системы на чипе. Владельцы гаджетов на Android могут это сделать с помощью таких программ, как Quadrant, AnTuTu Benchmark, 3DRating Benchmark. После чего – заглянуть в таблицу ниже.
| Название модели мобильного гаджета | Название системы на чипе, которая используется в мобильном гаджете | Название мобильного видеоускорителя |
| Samsung Galaxy S III, Galaxy Note II, Galaxy Note 10.1 | Samsung Exynos 4412 | Mali-400 MP4 |
| Samsung Chromebook XE303C12, Nexus 10 | Samsung Exynos 5250 | Mali-T604 MP4 |
| Samsung Galaxy S II, Galaxy Note, Tab 7.7, Galaxy Tab 7 Plus | Samsung Exynos 4210 | Mali-400 MP4 |
| Samsung Galaxy S, Wave, Wave II, Nexus S, Galaxy Tab, Meizu M9 | Samsung Exynos 3110 | PowerVR SGX540 |
| Apple iPhone 3GS, iPod touch 3gen | Samsung S5PC100 | PowerVR SGX535 |
| LG Optimus G, Nexus 4 | Qualcomm APQ8064 | Adreno 320 |
| HTC One XL, Nokia Lumia 920, Lumia 820, Motorola RAZR HD, Razr M, Sony Xperia V | Qualcomm MSM8960 | Adreno 225 |
| HTC One S, Windows Phone 8x, Sony Xperia TX/T | Qualcomm MSM8260A | Adreno 220 |
| HTC Desire S, Incredible S, Desire HD, SonyEricsson Xperia Arc, Nokia Lumia 800, Lumia 710 | Qualcomm MSM8255 | Adreno 205 |
| Nokia Lumia 610, LG P500 | Qualcomm MSM7227A | Adreno 200 |
| Motorola Milestone, Samsung i8910, Nokia N900 | TI OMAP3430 | PowerVR SGX530 |
| Samsung Galaxy Nexus, Huawei Ascend P1, Ascend D1, Amazon Kindle Fire HD 7? | TI OMAP4460 | PowerVR SGX540 |
| RIM BlackBerry Playbook, LG Optimus 3D P920, Motorola ATRIX 2, Milestone 3, RAZR, Amazon Kindle Fire 1 и 2 | TI OMAP4430 | PowerVR SGX540 |
| Motorola Defy, Milestone 2, Cliq 2, Defy+, Droid X, Nokia N9, N950, LG Optimus Black, Samsung Galaxy S scLCD | TI OMAP3630 | PowerVR SGX530 |
| Acer Iconia Tab A210/A211/A700/ A701/A510, ASUS Transformer Pad, Google Nexus 7, Eee Pad Transformer Prime, Transformer Pad Infinity, Microsoft Surface, Sony Xperia Tablet S, HTC One X/X+, LG Optimus 4X HD, Lenovo IdeaPad Yoga | nVidia Tegra 3 | GeForce ULP |
| 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 Tablet, LG Optimus Pad, Optimus 2X, Motorola Atrix 4G, Electrify, Photon 4G, Xoom, Samsung Galaxy Tab 10.1, Galaxy Tab 8.9, Sony Tablet P, Tablet S | nVidia Tegra 2 | GeForce ULP |
| Apple iPhone 5 | Apple A6 | PowerVR SGX543MP3 |
| Apple iPad 2, iPhone 4S, iPod touch 5gen, iPad mini | Apple A5 | PowerVR SGX543MP2 |
| Apple iPad, iPhone 4, iPod touch 4gen | Apple A4 | PowerVR SGX535 |
Ресурс Techivian провел тестирование самых популярных моделей видеочипов и получил такой рейтинг производительности:
Иными словами, если нужен смартфон, который сможет работать с «тяжелыми» трехмерными играми и через год после выпуска, тогда требуется брать гаджет с топовым видеоускорителем. Это Mali 400, Adreno 225 и Adreno 320. Для казуальных и двухмерных игр будет достаточно смартфона с видеоускорителем среднего класса. Это Adreno 200 и 205, PowerVR SGX543, а также Mali 300. Они обеспечивают графику уровня Sony PSP.
Но совсем скоро мобильные чипы перейдут от графики уровня портативных консолей до качества настольных приставок. Например, чип Mali-T658, который появится в этом году, обещает увеличение производительности до 10 раз, по сравнению с Mali-400.
В смартфоне графический процессор (графический процессор) является центральной частью аппаратного обеспечения системы. Он отличается от ЦП обработкой элементов визуального рендеринга дисплея телефона, тогда как ЦП — это мозг устройства, обрабатывающий все тяжелые вычисления и логику за экраном.
Что делает графический процессор в телефоне?
Графические процессоры (ГП) являются неотъемлемой частью большинства современных смартфонов. Они улучшают производительность при рендеринге видео, игр и другой графики.
Какой графический процессор лучше всего подходит для мобильных устройств?
Рейтинг мобильных графических процессоров
| Ранг | Название графического процессора | SOC |
|---|---|---|
| #1 | Графический процессор A14 Bionic | Apple A14 Bionic |
| #2 | Adreno 660 | Snapdragon 888 |
| #3 | Графический процессор A13 Bionic | Apple A13 Bionic |
| #4 | Mali-G78 MP24 | Kirin 9000 |
Как я могу узнать свой мобильный графический процессор?
На своем устройстве перейдите в «Настройки» и нажмите «Параметры разработчика». В разделе «Мониторинг» выберите «Профиль рендеринга графического процессора». В диалоговом окне «Профилирование графического процессора» выберите «На экране в виде полос», чтобы наложить графики на экран вашего устройства.
Важен ли графический процессор?
Графический процессор является чрезвычайно важным компонентом игровой системы и во многих случаях даже более важным, чем центральный процессор, когда дело касается определенных типов игр. Простое описание: графический процессор — это однокристальный процессор, который используется в основном для управления и повышения производительности видео и графики.
Есть ли в телефоне графический процессор?
В каждом смартфоне есть графический процессор в той или иной форме для создания изображений. Это неотъемлемая часть конструкции телефона. Без графического процессора в смартфонах возможность создания высокопроизводительных игр или высококачественного пользовательского интерфейса была бы невозможна. Архитектура графического процессора почти аналогична процессору.
В чем полное значение GPU?
Графический процессор (GPU) — это специализированная электронная схема, предназначенная для быстрого управления и изменения памяти для ускорения создания изображений в буфере кадров, предназначенных для вывода на устройство отображения.
Подходит ли Mali G52 для игр?
Повышенная энергоэффективность снижает энергопотребление и тепловую мощность устройства, поэтому Mali-G52 может поддерживать большее игровое время даже для таких технологий разряда батареи, как дополненная реальность.
Какой графический процессор подходит для игр?
Лучшие видеокарты для игр 2021 года
- GeForce RTX 3080. Лучшая видеокарта в целом для 4K и более. …
- Radeon RX 6800 XT. Лучший графический процессор AMD, забудьте о DLSS. …
- GeForce RTX 3090. Самая быстрая видеокарта, отлично подходит для творцов. …
- GeForce RTX 3060 Ti. …
- GeForce RTX 3070.…
- Радеон РХ 6700 ХТ. …
- Radeon RX 6800.…
- GeForce RTX 3060 12 ГБ.
4 дня рождения
Какая видеокарта лучшая?
Поиск
| Ранг | Устройство | Рекомендуемая розничная цена |
|---|---|---|
| 1 | NVIDIA GeForce RTX 3090 с поддержкой DirectX 12.00 | $1499 |
| 2 | AMD Radeon 6900 XT с DirectX 12.00 | $999 |
| 3 | AMD Radeon RX 6800 XT с DirectX 12.00 | $649 |
| 4 | NVIDIA GeForce RTX 3080 с поддержкой DirectX 12.00 | $699 |
Какой у меня графический процессор?
Узнайте, какой у вас графический процессор в Windows
Откройте меню «Пуск» на своем ПК, введите «Диспетчер устройств» и нажмите Enter. Вы должны увидеть опцию вверху для видеоадаптеров. Щелкните стрелку раскрывающегося списка, и прямо здесь должно быть указано имя вашего графического процессора.
Перейти к настройкам. Найдите «О телефоне», откройте его. Там вы найдете все подробности о телефоне — версию Android, оперативную память, процессор и т. Д.
Что такое Force GPU рендеринг?
Принудительный рендеринг на GPU
Это будет использовать графический процессор вашего телефона (GPU), а не программный рендеринг для некоторых 2D-элементов, которые еще не используют эту опцию. Это означает более быстрый рендеринг пользовательского интерфейса, более плавную анимацию и большую передышку для вашего процессора.
Может ли ОЗУ повлиять на FPS?
И ответ на это: в некоторых сценариях и в зависимости от того, сколько у вас оперативной памяти, да, добавление дополнительной оперативной памяти может увеличить ваш FPS. … С другой стороны, если у вас небольшой объем памяти (скажем, 2–4 ГБ), добавление большего количества ОЗУ увеличит ваш FPS в играх, которые используют больше ОЗУ, чем было раньше.
Что такое GPU простыми словами?
Расшифровывается как «Графический процессор». Графический процессор — это процессор, предназначенный для обработки графических операций. Сюда входят как 2D-, так и 3D-вычисления, хотя графические процессоры в первую очередь преуспевают в рендеринге 3D-графики.
Как выбрать графический процессор?
При рассмотрении дискретных графических процессоров следует учитывать как объем памяти графической карты, так и ее пропускную способность. Объем видеопамяти с произвольным доступом (VRAM) в вашем графическом процессоре важен для высокопроизводительных игр, в которых используются большие объемы данных для построения сложных изображений на экране.
Вступление
Многим из нас хочется графики качественного уровня (а значит и современных технологий визуализации) не только на нашем компьютере, но и на мобильном телефоне или КПК. Ведь эти аппараты всегда (или почти всегда) с нами. Иногда так хочется поиграть на мобильных устройствах в любимый WoW, Lineage, Doom, CS, AoE или NFS. И вот постепенно эти мечты сбываются.
Как все начиналось?
На самом деле чипы, отвечающие за обработку графики в мобильных телефонах и тем более КПК, существовали и ранее. Но эти чипы во многом возлагали нагрузку обработки изображения на центральный процессор. Они были просты и не использовали особых технологических изощрений. Даже в Siemens CX65 стоит чип, который обрабатывает простейшую 3D графику. Но время идет и сегодня в мобильном устройстве уже и фотоаппарат, и видеокамера, и MP3-плеер со стерео звучанием, и Java/3D приложения и игры, и даже ОС (Symbian, Widows Mobile, Palm…). Чего только не придумывают компании, чтобы привлечь внимание именно к продуктам своей марки. И это новый сегмент рынка для известных соперников nVidia и ATI, которые обещают нам новый уровень визуализаций и использования возможностей телефона!
Что мы имеем?
На сегодняшний день от компаний nVidia у нас есть четыре модели (все серии GoForce), а именно: GoForce 2150, GoForce 4000, GoForce 4800 и последняя новинка — GoForce 5500. Эти чипы уже представлены в некоторых телефонах и на сегодняшний день производятся довольно давно, кроме модели 5500 естественно. Давайте рассмотрим их подробнее.
GoForce 2150
Это младшая и самая старая модель данной линейки. Её возможности:
Поддержка мегапиксельных камер. Поддержка захвата 1.3 MP изображений позволяет получать картинки фотографического качества с помощью вашего карманного устройства, выводить их на монитор высокого разрешения и распечатывать в стандартном формате 10х15 см.
Аппаратное кодирование JPEG. Специальная аппаратная подсистема обеспечивает сжатие изображения, повышает производительность и продлевает срок работы батарей. Позволяет также записывать видео при высокой частоте смены кадров.
64-битная подсистема 2D-графики. Поддержка мониторов высокого разрешения без необходимости доступа к внешней памяти, что снижает затраты энергии для вывода изображений на монитор. Широкая полоса пропускания данных позволяет поддерживать работу интерфейса памяти на более низких скоростях с целью экономии энергии.
Поддержка QVGA LCD + двойной интерфейс LCD. Поддержка монитора высокого разрешения позволяет видеть больше информации из вашей телефонной книжки, на web-странице, в игре и выводить более детализированные картинки. Поддержка двух экранов в телефонах типа «раскладушка» позволяет быстро переключаться между экранами, которые могут иметь разный размер и разрешение. Поддерживаются около 70 популярных ЖК-панелей.
Постобработка MPEG-4. Снимает нагрузку с процессора по обработке задач, требующих тяжелых вычислений (например, преобразование цветового пространства), что представляет собой примерно 20% циклов MPEG-4 декодера для получения более плавного воспроизведения видео высокого качества.
64-битная подсистема 2D графики. Графика высокой производительности и точности улучшает как простой просмотр текста, так и динамичные игры. 64-битная подсистема 2D графики ускоряет выполнение функций, таких как рендеринг цветных изображений, и обеспечивает богатый пользовательский интерфейс и высокую производительность.
GoForce 4000
Технология NVIDIA nPower. Уникальный подход NVIDIA к увеличению времени работы от батарей в режиме ожидания и во время игр, съемки видео или фотографий. nPower имеет ряд оптимизаций – обработку на уровне процессора, инновационную архитектуру, серию GPU для карманных устройств и динамическое тактирование — для снижения потребления энергии в активных режимах.
Поддержка 3-х мегапиксельных камер. Поддержка камеры с высоким разрешением даёт возможность захватывать изображения фотографического качества с помощью мобильного телефона, которые потом можно отпечатать на бумаге стандартного размера 20,3×25,4 см, или вывести на экран монитора в высоком разрешении. Усовершенствованные технологии фильтрации обеспечивают предварительный просмотр изображения на 3-х мегапиксельных камерах.
Цифровой зум 8x. Цифровой зум высокого качества позволяет пользователям делать фотографии крупным планом и выводит телефоны с камерами на уровень отдельных цифровых фотоаппаратов. В камерах высокого разрешения эта функция позволяет увеличить изображение объекта, одновременно сохраняя высокое качество изображения.
MPEG-4 и H.263 кодек. Обеспечивает полноценную видеозапись (кодирование) и воспроизведение видео (декодирование) на мобильном телефоне, включая поддержку видео по запросу, воспроизведения потокового видео и проведения конференций. Специальные аппаратные фильтры обеспечивают высокое качество воспроизведения записанного видео. Стандарт MPEG-4 предлагает набор технологий, которые привносят мультимедийные функции в новые типы устройств, включая те, которые имеют низкие битрейты, например, мобильные телефоны. Стандарт H.263, который является частью стандарта MPEG-4, поддерживает видеосжатие для видеоконференций и видеотелефонии.
Аппаратный JPEG кодек. Мультимегапиксельные изображения могут кодироваться без использования сигнального (baseband) процессора. Это значительно уменьшает потребление энергии и обеспечивает быстрый предварительный просмотр изображений. Аппаратное декодирование обеспечивает высокую производительность приложений (фотоальбомов), позволяя быстро просматривать пиктограммы и полноразмерные изображения. Кодирование непрерывного движения JPEG (MJPEG) обеспечивает экономичный видеозахват с VGA-разрешением до 30 кадров в секунду. Изображения также можно представить в рамках, с границами и в виде иконок.
Поддержка VGA ЖК-дисплеев. Поддержка мониторов высокого разрешения с большой диагональю улучшает просмотр изображений, видеоматериалов, телефонной книги, web-страниц и игр на экране. Высокое разрешение также позволяет увидеть больше деталей изображения.
Двойной ЖК интерфейс. Поддержка двух мониторов на устройствах с «флипами» и на «раскладушках»; экраны могут иметь разный размер и разрешение. Так как поддерживается около 70 популярных ЖК-панелей, производители мобильных телефонов имеют возможность предложить пользователям большой выбор дисплеев с большим количеством новых функций.
Поддержка карт памяти. Поддержка карт памяти SD и MMC позволяет пользователям получать видео и изображения на камере телефона и переносить их на ПК или другое устройство, оснащённое устройством чтения карт SD. SDIO может обеспечивать и дополнительную функциональность, вроде Bluetooth, Wi-Fi и подключения камеры.
64-битный графический 2D движок. Точная высокопроизводительная графика улучшает всё, начиная с простой «прокрутки» текста и заканчивая активными играми. 64-битный 2D графический движок повышает производительность функций, таких как отрисовка цветного изображения, и обеспечивает богатый пользовательский интерфейс и высокую производительность.
GoForce 4800
В этот чип были добавлены такие нововведения, как геометрический процессор, программируемая шейдерная технология, отсечение невидимых поверхностей, поддержка нескольких текстур, что позволяет вывести 3D-приложения используемые в карманных устройствах на более качественный уровень при меньшем энергопотреблении.
Геометрический процессор. Интегрированный геометрический процессор выполняет сложные трансформации и подготовку к растеризации, одновременно снимая нагрузку с CPU карманного устройства. Благодаря геометрическому процессору 3D приложения работают быстро и потребляют минимум энергии.
Программируемая шейдерная технология. NVIDIA GoForce 4800 является первым 3D ядром с программируемой шейдерной технологией для карманных устройств. Эта технология уровня настольных ПК обеспечивает картинки фотографического качества и позволяет играть в игры со сложными сценами и реалистичными персонажами.
Поддержка нескольких текстур. Поддержка нескольких текстур позволяет накладывать до 6 текстур на пиксель, обеспечивая эффективный рендеринг 3D изображений высокого качества в карманных устройствах. Мультитекстурирование также позволяет выводить реалистичную графику, включая частично отражающие поверхности, и точно представлять взаимодействие света и теней.
Отсечение невидимых поверхностей. Ядро NVIDIA GoForce 4800 оптимизирует работу и потребление энергии карманных устройств, определяя и отсекая невидимые части кадра, что сокращает общее время рендеринга на 60%, позволяя направить ресурсы на выполнение других задач или сэкономить заряд батарей.
JPEG кодек. C помощью сотового телефона теперь можно захватывать изображения до 3 MP. NVIDIA GoForce 4800 кодирует и декодирует такие изображения без CPU. Это значительно снижает потребление энергии системы и позволяет быстро просматривать фотографии.
Технология NVIDIA FotoPack. Технология NVIDIA FotoPack автоматически подстраивает размер файла снимков высокого разрешения без ущерба качества картинки. С технологией FotoPack пользователи могут хранить в три раза больше фотографий по сравнению с тем количеством, которое вмещается на ограниченную память карманных устройств.
64-битный графический 2D движок. Точная высокопроизводительная графика улучшает всё, начиная с простой «прокрутки» текста и заканчивая активными играми. 64-битный 2D графический движок повышает производительность функций, таких как отрисовка цветного изображения, и обеспечивает богатый пользовательский интерфейс и высокую производительность.
Поддержка карт памяти. Поддержка карт памяти SD и MMC позволяет пользователям получать видео и изображения на камере телефона и переносить их на ПК или другое устройство, оснащённое устройством чтения карт SD. SDIO может обеспечивать и дополнительную функциональность, вроде Bluetooth, Wi-Fi и подключения камеры.
Встроенная память. 1280KB выделенной 128-битной SRAM памяти позволяет обрабатывать изображения, графику и видео на уровне чипа при низком уровне потребления энергии. Мониторы высокого разрешения поддерживаются без необходимости иметь доступ к внешней памяти, снижая затраты энергии на вывод изображения на монитор.
Технология NVIDIA nPower. Технология, позволяющая увеличить время работы от батарей в режиме ожидания и во время игр, съемки видео или фотографий.
GoForce 5500
Новинка GoForce 5500 является флагманом в линейке видеопроцессоров nVidia для мобильных устройств. В этом чипе реализованы такие интересные вещи, как 3D GRAPHICS ENGINE V2.0, поддержка модуля камеры 10 MP, AC97 аудио кодек и др.
Возможности современного чипа дополнительно к возможностям предыдущих поколений включают в себя:
Видеоподсистема Personal Theater. Можно смотреть цифровое телевещание на мобильном устройстве, использовать широкие возможности камеры, записывать и воспроизводить видео до разрешений D1 (480P разрешение цифрового ТВ для NTSC, 720×576 для PAL) с частотой до 30 кадров в секунду. Совместимость с большинством популярных форматов видео, включая H.264, WMV9, Real Video, MPEG4 и H.263.
24-битная аудио система. Воспроизведение музыки CD качества всех популярных форматов (MP3, WMA, AAC+ и другие), объемное звучание, эквалайзер и многое другое – теперь звуковые возможности стали намного шире, чем в предыдущих поколениях GoForce.
Подсистема GoForce 3D, версия 2.0. 3D GRAPHICS ENGINE V2.0 — OpenGL ES с расширениями пиксельных шейдеров, трансформация геометрии, программируемые шейдеры, текстурирование с билинейной/трилинейной фильтрацией, рендеринг 3D-изображений с разрешением до 1024х768 пикселей. И это еще не все. Использование данных технологий позволило увеличить производительность в 3D-приложениях и добавить новые спецэффекты
Camera Processor с ISP. Камера сотового телефона становится все больше похожей на отдельную цифровую камеру. Камера имеет разрешение 5 MP с поддержкой экстремальных разрешений до 10 MP. Поддерживается серийная съемка, позволяющая получить сразу несколько снимков при единичном нажатии на кнопку – отличная функция для трудноуловимых снимков.
Технология NVIDIA nPower второго поколения. Максимально увеличивает работу устройства от батарей для игр, съемки фильмов и фотографий, и для более продолжительного разговора.
TV-out. Просмотр фотографий и видео на большом экране.
| GoForce 5500 | GoForce 4800 | GoForce 4000 | GoForce 2150 | |
| Встроенная SRAM память | 640KB | 1280KB | 640KB | 160KB |
| Поддержка мегапиксельной камеры | 10MP | 3MP | 3MP | 1.3MP |
| Макс. Разрешение монитора | 1024×768 | 640×480 | 640×480 | 320×240 |
| JPEG кодирование | Да | Да | Да | Да |
| JPEG декодирование | Да | Да | Да | Да |
| Цифровой зум | 8x | 8x | 8x | |
| Видеоконференция | Да | Да | Да | |
| MPEG-4 кодирование | Да | Да | Да | |
| MPEG-4 декодирование | Да | Да | Да | |
| Поддержка SD/SDIO | Да | Да | Да | |
| VGA | Да | Да | Да | |
| 3D технология | Да | Да | ||
| Геометрический процессор | Да | Да | ||
| Программируемые пиксельные шейдеры | Да | Да | ||
| Мультитекстурирование | Да | Да | ||
| Отсечение невидимых поверхностей | Да | Да | ||
| 40-битный цвет | Да | Да | ||
| Технология FotoPack | Да | Да | ||
| OpenGL ES 1.1 | Да | Да | ||
| 24-24-битная аудио подсистема | Да | |||
| Процессор сигнала изображения камеры (ISP) | Да | |||
| H.264 декодирование | Да | |||
| H.264 кодирование | Да | |||
| H.264 кодек | Да | |||
| Дополнительная память | 2MB Стек 2MB или 8MB; поддержка внешней до 32MB |
Теперь рассмотрим конкурента nVidia на рынке графических процессоров для мобильных устройств – компанию ATI (теперь уже AMD). Модели графических чипов для мобильных устройств от ATI: Imageon 2200/2250, Imageon 2240, Imageon 2260/2262, Imageon 2300, Imageon 2182, Imageon 2282, Imageon 2388/2380 и Imageon TV.
Как видно моделей у этой компании больше, но при разборе характеристик чипов возникает некоторая неразбериха. Так как производитель предоставляет мало информации о своих продуктах, становится не ясно, зачем такое разнообразие моделей. Давайте более подробно рассмотрим лишь некоторые из них:
Imageon 2200/2250
Данная модель рассчитана на mainstream аппараты, которые предоставляют самые скромные на сегодняшний день мультимедиа возможности. Среди них: графический 2D движок, аппаратный MPEG декодер, поддержка камеры, аппаратный JPEG кодек и MMS, максимальное разрешение 320х240. Вот и все возможности. Скажем так, на сегодняшний день это уже довольно скромные данные, но и модель самая младшая в линейке.
Imageon 2300
Чип Imageon 2300 ориентирован уже с претензиями на более дорогой сектор, хотя уже является средним решением от производителя. Он создан под мобильные устройства с предопределенными более солидными возможностями и продвигается как чип с игровыми опциями.
В отличие от предыдущих моделей Imageon 2300 уже поддерживает 3D API OpenGL ES 1.0, внешнюю память SDRAM до 8 МБ, билинейную/трилинейную фильтрацию и др. Если сравнивать 2300-й с nVidia GoForce 4000, то мы видим, что модель от конкурента всё-таки предпочтительней. Например, продукт ATI поддерживает до 8 МБ встроенной памяти, в то время как 4000-й всего 640 КБ. Но при этом чип GoForce поддерживает 3 MP камеры (Imageon 2300 всего 2 мегапикселя), VGA-режим экрана (2300 – всего 320х240), а также другие интересные технологии. При этом ATI не забывает и об энергосберегающих технологиях в ответ на NVIDIA nPower.
Imageon 2388/2380
Здесь также имеется множество технологий, но производитель всё показывает «на словах», умалчивая о технических аспектах. Известно, что чип поддерживает OpenGL ES 1.1 и более ничего существенного…
Imageon TV
Для начала, скажем, что этот чип не отвечает ни за графику, ни за медиа, как таковое, в полное объеме. Это отдельная микросхема, которая предназначена производителем для продвижения, и просмотра мобильного ТВ, стандарта DVB-H (Digital Video Broadcast-Handheld). Технология перспективная, но жителям стран СНГ от неё ни холодно, ни жарко, так как наши мобильные операторы пока не предоставляют данную услугу.
Что будет дальше?
Обе компании объявили о своих намерениях основательного выхода на рынок графических чипов для мобильных телефонов и КПК. По мнению аналитиков, данный сектор рынка является особо перспективным и борьба за него для двух производителей из боя дискретной графики перейдет и сюда. Пока позиции nVidia выглядят сильнее. Партнерами производителя в разработках мобильной графики являются такие гиганты, как: Futuremark Corporation, Electronic Arts, Google, id Software и другие. ATI тоже имеет партнеров, но данных о них не афиширует… Кроме того, 5 января 2007 года компания nVidia завершила приобретение PortalPlayer – ведущего поставщика полупроводников и программного обеспечения для персональных медиаплееров (PMP). Компания PortalPlayer, основанная в 1999 году, широко известна благодаря ведущим технологиям, включая высокопроизводительную технологию «системы в чипе», которая лежит в основе популярных во всем мире портативных цифровых аудио плееров. Приобретение PortalPlayer увеличивает инвестиции nVidia в сферу карманных решений. Сегодня технология nVidia GoForce, которая сочетает высококачественную графику, ТВ и видео с низким потреблением энергии и небольшими размерами, лежит в основе многих ведущих портативных медиа устройств. И действительно, уже многие мобильные телефоны оснащены графическими чипами обеих компаний:
nVidia: Motorola (RAZR V3xx, SLVR L7i, E1000 и др.), Sony Ericsson (W900i), Samsung (i310, SGH-P910), а также LG, Acer, HTC, iRiver…
ATI: Motorola (SLVR L7, PEBL, RAZR V3i, новые RIZR, KRZR и др.), BenQ-Siemens (C81, M81, SL80 и др.), а также Samsung, LG, Fujitsu…
Однозначно можно сказать, что нас ожидает интересный этап в развитии мультимедиа функций наших карманных друзей и продолжение горячей борьбы nVidia vs. ATI. Пока технологии только внедряются, но с помощью опыта этих двух компаний можно смело сказать, что вскоре мы будем иметь игровые платформы и в наших телефонах и КПК.
P.S. Так как насчет парочки «фрагов» в CS?
Масштабирование позволит внедрить трассировку лучей в смартфоны всех ценовых категорий
Британский производитель графических процессоров Imagination Technologies готовит мобильный графический процессор IMG DXT с поддержкой трассировки лучей, который можно использовать в различных конфигурациях для мобильных чипсетов от начального до флагманского уровня. Большинство существующих мобильных графических процессоров с поддержкой трассировки лучей сейчас можно найти только в решениях премиум-класса, но Imagination стремится сделать трассировку лучей доступной для мобильных устройств всех категорий. Таким образом, чипсеты начального уровня могут включать один кластер ускорения трассировки лучей (RAC), в то время как чипсеты высокого класса могут включать дизайн с четырьмя RAC.
Что касается производительности, то флагманский вариант Imagination DXT-72-2304 обеспечивает 72 GTexeles/s и 2,5 TFLOP операций с плавающей запятой в режиме FP32. Производительность одноядерного процессора была повышена на 50 %, а плотность производительности на единицу площади стала выше на 20 % по сравнению с процессорами предыдущего поколения CXT.
Новые графические процессоры DXT оснащены обновленной архитектурой трассировки лучей Photon, которая, как говорят, является единственной архитектурой, предлагающей Уровень 4 в системе уровней трассировки лучей, что позволяет ей обрабатывать высококачественные визуальные эффекты наиболее энергоэффективным способом независимо от размера кластера ускорения лучей.
Новая функция, представленная графическими процессорами DXT — это скорость затенения фрагментов (FSR) для Vulkan API. Технология Imagination FSR может сократить количество вычислений графическим процессором информации о пикселях с кадровой буферизацией для конкретной сцены с минимальной потерей качества изображения. Это значительно сокращает использование полосы пропускания и энергопотребление. FSR также делает эффекты трассировки лучей более продуктивными, поскольку в сцену попадает меньше лучей. Кроме того, графический процессор IMG DXT имеет инновационный запатентованный специальный режим внутри своего блока обработки текстур (TPU), который создает «быстрый путь» для эффектов постобработки, таких как шумоподавление TAA.
рекомендации
3060 дешевле 30тр в Ситилинке
3060 Ti Gigabyte дешевле 40 тр в Регарде
10 видов <b>4070 Ti</b> в Ситилинке — все до 100 тр
3070 дешевле 50 тр в Ситилинке
13700K дешевле 40 тр в Регарде
4080 почти за 100тр — дешевле чем по курсу 60
RTX 4090 за 140 тр в Регарде
13600K дешевле 30 тр в Регарде
RTX 3070 Ti за 56 тр в Ситилинке
3080 дешевле 80 тр в Регарде
RTX 4080 за 100 тр в Ситилинке
3070 Gigabyte Gaming за 50 тр с началом
3060 Ti Gigabyte Gaming за 43 тр
Компьютеры от 10 тр в Ситилинке
-7% на 4080 Gigabyte Gaming
Оптимальная производительность обеспечивается обновленным SDK PowerVR, который теперь включает DDK с расширенными возможностями трассировки лучей и поддержкой Wulkan RT. Imagination предлагает совместимость со стандартной архитектурой ARM, но также является одной из первых, кто обеспечивает совместимость с архитектурой RISC-V, что позволяет снизить требования к энергопотреблению.
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
В предыдущем выпуске мы рассмотрели процессор. Выяснили место и значение в мобильной платформе. В этой части погорим о графическом ускорителе (GPU, видеоускоритель или видеопроцессор).
Как и процессор, GPU входит в мобильную платформу в виде отдельного блока, чаще в составе двух и более ядер. Данный компонент обрабатывает графику в играх, отрисовывает интерфейс ОС и т.д. Далее подробно рассмотрим составные части видеоускорителя, а так же параметры, которые стоит учитывать при выборе смартфона или планшета.
Разновидность видеопроцессоров. Основные достоинства и недостатки
Условно GPU делятся на два типа: сторонней или собственной разработки.
Сторонний вариант представляет собой готовые графические блоки, выполненные другими компаниями. Это упрощает процесс сборки, сокращает время на разработку и тестирование. А не высокая стоимость лицензирования GPU, способствует сокращению расходов. С другой стороны снижается эксклюзивность, так как конкуренты используют те же наработки. Ограниченное влияние на мощность и возможности ускорителя, поскольку при проектировании графических блоков, мнение сторонних компаний не учитывается.
Разработка собственных графических ускорителей, занимает больше времени и ресурсов. Как результат увеличивается стоимость готовой продукции. При этом сохраняется эксклюзивность, упрощается внедрение новых технологий и функций. Так же это позволяет задавать вектор развития для текущих и будущих видеопроцессоров.
Выделяют четыре типа графических ускорителей: Imagination PowerVR, Arm Mali, Qualcomm Adreno и Intel Hd Graphics.
PowerVR специализируется на производстве GPU для других компаний: MediaTek, Allwinner или Intel. Ускорители обладают хорошей производительностью и работают на частотах до 700 МГц, что благоприятно сказывается на автономности. При этом низкая распространенность, вынуждает разработчиков игр учитывать GPU PowerVR в последнюю очередь.
Видеопроцессор Mali так же разрабатывается для сторонних компаний. Главные покупатели: Samsung, Huawei, MediaTek и Xiaomi. Благодаря этому по распространенности Mali занимает первое место, что стимулирует разработчиков лучше оптимизировать софт. Не высокая мощность компенсируется повышенными до 900-920 МГц частотами. Из-за этого падает автономность и растет тепловыделение.
Ускорители Adreno используется только в SoC Snapdragon, и демонстрируют лучшие показатели производительности среди конкурентов. Работают на частоте 450-650 МГц, что способствует низкому тепловыделению и потреблению энергии. По распространенности уступают только Mali, но разработчики охотно оптимизируют софт и игры под Adreno. Кроме того у GPU имеется запас мощности, что позволяет компенсировать нехватку оптимизации.
Hd Graphics применяется только в чипах Intel. Мощность сопоставима с PowerVR при одинаковых частотах. Распространенность и оптимизация низкая, из-за чего SoC не используют больше в смартфонах, а только в планшетах.
Мощность графических ускорителей
Производительность GPU измеряется в GFlops – количество выполняемых операций с плавающей запятой в секунду. Чем цифра выше, тем лучше.
В таблице ниже, выборка некоторых актуальных SoC:
| GPU | SoC | Позиционирование | Частота, МГц | GFlops |
| Adreno 530 | Snapdragon 821 | Флагманский | 650 | 519.2 |
| Adreno 506 | Snapdragon 626 | Средний | 650 | 130 |
| Adreno 505 | Snapdragon 435 | Бюджетный | 450 | 48.6 |
| Mali-T880 MP4 | Helio X27 (MT6797X) | Топовый | 875 | 119 |
| Kirin 955 | Топовый | 900 | 122.4 | |
| Mali-T860 MP2 | Helio P15 (MT6755T) | Средний | 800 | 54.4 |
| HD Graphics 400 | Atom x5-Z8300 | Средний | 700 | 134.4 |
| PowerVR G6430 MP4 | Atom Z3590 | Средний | 640 | 163.8 |
Стоит отметить, на производительность GPU влияет не только тактовая частота, но и количество шейдерных ядер. Эти блоки главные составные части современных графических ускорителей, которые занимаются вычислением и обработкой данных. Например, в Adreno 405 – 48 блоков, а в Adreno 418 – 128.
При выборе мобильного устройства, учитывать тактовую частоту или количество блоков не стоит. Достаточно взглянуть на количество GFlops из таблицы, что бы представить ориентировочную мощность. В таблице ниже перечислены популярные задачи и ориентировочное количество GFlops для оптимальной работы.
| GFlops | Задачи |
| 25-35 | Общение в соцсетях, интернет, YouTube, видео 1080р |
| 45-60 | Игры с низкими настройками графики |
| 80-130 | Запись и просмотр 4К видео, игры на средних настройках |
| 180-240 | Игры на высоких установках, трансляция 4К видео |
| 320+ | Игры на максимальных графических настройках |
Драйвера
Для обработки графики пользовательского интерфейса, игр, видео и т.д., производители закладывают ряд драйверов, инструментов и библиотек: OpenGL ES, OpenCL, Vulkan и DirectX. Чем новее SoC, тем современнее драйвера, а устройство демонстрирует лучшие показатели производительности или возможностей, при выполнении привычных задач.
Традиционно лучшие наработки получают мобильные платформы топового и флагманского сегмента. Жизненный цикл, поддержка и обновление таких чипов в приоритете. Тогда как средний или бюджетный сегмент обновляется в последнюю очередь, либо не получает обновы вообще. Поддержка Qualcomm в среднем 2-3 года; MediaTek 1-1.5 года, нижний сегмент обновляется только с выходом новых чипов.
Учитывать версии драйверов стоит в том случае, если смартфон или планшет покупается с запасом на будущее. Тогда лучший выбор – свежий SoC, топового или флагманского сегмента.
Вывод
В мобильной платформе, графический ускоритель — неотъемлемая часть процессора. Поэтому требуется выбирать оптимальное сочетание обоих элементов, исходя из нагрузки в процессе эксплуатации.
Наилучший вариант – связка Snapdragon-Adreno. Ускоритель не так распространен, как Mali, но поддержка производителя в 2 раза дольше конкурентов. Кроме того имеется запас мощности, что легко компенсирует недостаток оптимизации.
Не рекомендуется рассматривать ускоритель Mali в чипах MediaTek. Это гарантия отсутствия будущих обновлений ОС Android. Так же производительность сопоставимая с ускорителями Adreno 2-4 летней давности.
Кроме того стоит учесть ежегодное увеличение требований системы и недостаток оптимизации. Поэтому важно иметь запас в 20-40 GFlops, для компенсации через 1-2 года эксплуатации.