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移动GPU:ARM Mali图形处理单元全解析

归档日期:05-01       文本归类:二级高速缓存      文章编辑:爱尚语录

  目前应用在手机平板电脑端的GPU主要由三家公司执行设计——Imagination公司、高通公司和ARM公司。其中,ARM和Imagination公司并不进行GPU的实际生产,而是主要出售芯片设计技术(IP)的授权。本文将简单介绍ARM的GPU,其他两家暂时不谈。

  大家都知道ARM在移动微处理器方面非常具有威望,其实它在GPU方面的造诣同样很高,只是在手机和平板电脑中的应用并不非常广泛,大部分集中在嵌入式设备中。

  作为业界顶级芯片厂商,ARM为各类便携智能设备以及其它相关产品提供包括CPU、GPU在内的多方面的解决方案,其中ARM的GPU就是Mali系列,它包括有世界上最小的符合OpenGL ES 1.1的GPU,也有支持全高清解码、或者具有可扩展性的多核解决方案,为高端数字娱乐系统提供强劲支持。

  相比上面提到的其他两家公司的GPU产品而言,ARM公司在手机及平板界的应用范围的确并不是很广泛,这可能与Mali-55和Mali-200的表现不佳有关,不过ARM Mali在嵌入式设备中应用比较广泛,随着Mali-300、Mali-400 MP以及Mali-T604等产品的推出,Mali系列性能将会发生质的飞跃,整体状况可能也会随之改观。

  Mali-55 GPU是世界上符合OpenGL ES 1.1的最小GPU,它使用Mali基于Tile的渲染体系结构来最大限度提高显示图像时的能源使用效率,并最大限度降低系统上的带宽要求。Mali-55还符合OpenVG 1.0标准,从而提供极佳的字体渲染和矢量绘图加速。

  注:MMU是Memory Management Unit的缩写,中文名是内存管理单元,在此我们可以理解为虚拟显存管理器。

  Mali-200是世界上授权最广泛的 OpenGL ES 2.0 加速器,可为移动和嵌入式设备中的用户界面、导航、浏览以及游戏提供高级二维和三维加速,同时将能耗和硅晶片面积降到最低。

  Mali-200 应用领域包括无线/移动、导航、机顶盒/DTV、便携式媒体播放机、移动 Internet 设备,等等。

  Mali-400 MP是世界上第一个符合OpenGL ES 2.0的多核GPU,可提供卓越的二维和三维加速性能,最高可扩展至 1080p 分辨率,同时使 ARM® 在能耗和带宽效率方面保持领先地位。

  Mali-400 MP可从单核扩展到四核,性能提升明显。MP是“MPCore”的缩写,代表可扩展性,简单的认为就是可以实现多核。

  之所以把Mali-300放在后面来介绍,是因为Mali-300的推出时间比Mali-400 MP要晚。Mali-300 GPU提供的性能水平介于ARM Mali-200和可扩展多核Mali-400 MP嵌入式图形解决方案之间。Mali-300 GPU是基于与Mali-400 MP同样的基础架构,拥有8KB二级高速缓存,能以业界领先的存储器带宽效率实现高清性能。

  简单地说,我们可以把Mali-300当做Mali-400 MP的单核精简优化版。

  Mali-T604属于ARM推出的最新的第四代嵌入式图形芯片。该芯片使用了创新性的“Tri-pipe”三管道设计,核心数量可由用户配置至最多4核,最高性能可达到第三代产品的5倍。

  ARM公司的处理器在移动领域叱咤风云,但同期的Mali GPU却一直被Imagination公司的PowerVR系列压制,因此在手机等终端领域中应用并不算广泛。以Mali-T604为代表的第四代Mali显卡力争上游,开始实现了对DirectX的支持,为桌面和移动设备的3D沟通搭建起了一座桥梁。大家知道在PC 3D领域,DirectX一家独大,将Glide、OpenGL等API标准踩在脚下。而DX的优势则在于拥有庞大的开发队伍,游戏开发环境优于旁者。Mali-T604的推出也从一定程度上暗示出,移动终端的GPU大战似乎即将爆发。

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