智能手机普及游戏 国内外巨头上演GPU芯片争霸

2014-02-12 21:10:09来源: 新浪科技
    2月12日下午消息,随着近日国家解除游戏机禁令以及游戏向手机终端转移,国内外移动通信芯片厂商高通(75.62, 0.93, 1.25%)、NVIDIA、ARM、重邮信科都纷纷看好手机游戏芯片市场,开始GPU芯片的争霸战。

  手机游戏芯片需求量大增

  长期以来,游戏机在中国内陆被禁售,不少游戏玩家通过各种渠道买到游戏机的水货。随着上海自贸区的开放,游戏机禁令也随之解除。不过对于更多的普通游戏爱好者来说,智能手机上的游戏已经足够让他们沉醉其中,特别是不少专业游戏机的游戏已经被移植到智能手机中。而GPU作为专门的图像处理器,在手机游戏的表现上扮演着重要角色。

  GPU是Graphic Processing Unit的缩写,最先来源于个人电脑,后随着手机对图像性能的要求不断提高,GPU也被引入智能手机中,用于各种图形图像画面的运算、处理和渲染。目前应用在手机和平板电脑方面的GPU主要由五家公司设计,分别是NVIDIA的Geforce系列、高通的Adreno系列、Imagination公司的POWERVR SGX系列、ARM的Mali系列和Vivante公司的Vivante GC系列,其中Geforce系列和Adreno系列都是与自家的处理器搭配。这五家公司凭借自己雄厚的设计实力,不断将PC上的先进图像处理技术补充进移动处理器的GPU中,推动终端娱乐化时代的到来。

  几大国际芯片巨头纷纷登场

  一年前,NVIDIA在 CES 2013 上正式发布了全新的 Tegra 4 处理器,这款产品具备72个定制GeForce GPU光化处理单元,其GPU处理性能是Tegra 3的六倍,可实现更加逼真的游戏体验和更高分辨率的屏幕显示效果。而在CES 2014开幕之际,NVIDIA就高调对外正式发布了搭载192个Kepler架构CUDA核心的Tegra K1,也就是以前预测的Tegra 5。Tegra 5在图形显示方面的性能非常强大,带来了并行计算、曲面细分、计算着色器、几何着色器等全套高级特性,全面支持DirectX 11和OpenGL 4.4,其应用范围除了智能手机和平板电脑之外,还包括4K电视、游戏机和汽车等设备,其图形运算性能有望与游戏主机一比高下。当然,使用GeForce GPU的处理器就只有NVIDIA自家的Tegra系列,而搭载该系列处理器的智能手机也非常多,像我们熟悉的中兴U930(T2)、HTC One XT(T3)和小米M3(T4)。

  高通公司的GPU业务发展时间较短,Adreno品牌系列是高通在收购了AMD(3.7, 0.07, 1.93%)的一部分图形技术之后,发展而成的一个全新的GPU品牌,大部分都集成在高通自家的骁龙Snapdragon系列处理器中。但由于采用高通SoC的设备非常多,所以Adreno系列的市场占有率还是不错的。Adreno320作为Adreno 300 GPU系列中第一款产品,性能为Adreno 225GPU的三倍多,采用Adreno 320 GPU的处理器包括高通公司的骁龙S4 APQ8064和全新骁龙600系列。Adreno330GPU 的计算性能是Adreno320GPU的2倍多,开发人员可以通过创新的统一渲染架构(UnifiedShader Architecture)和Adreno图形开发工具获得高端3D图形质量以及高能物理、实时反射和折射等效果,类似这样的功能过去仅能在游戏机系统实现,Adreno 330GPU也被应用于骁龙800系列处理器。高通在2013年底推出的骁龙805搭载了Adreno 420,其频率为500MHz,像素填充率为4000MPix/s,其图形性能比Adreno 330提升40%。搭载高通处理器的智能手机就更多了,比如GALAXY SIII(MSM8960 Adreno 225),HTC One(APQ8064 Adreno 320)和Lumia 1520(MSM8974 Adreno 330)。

  提到Imagination公司的POWERVR SGX系列,就不能不提到大名鼎鼎的iPhone。苹果(535.96, 6.97, 1.32%)在每一代iPhone上使用的A系列CPU都采用了POWERVR SGX系列GPU,其原因一方面在于苹果本身就是Imagination公司的股东,另一方面POWERVR SGX系列GPU性能确实强大,能够很好的满足苹果一直以来崇尚的用户极致体验的理念。其PowerVR SGX544隶属于Imagination PowerVR Series5XT家族,也是该系列的第二名成员,基于第二代通用可扩展着色引擎(USSE2),全面支持微软(37.17, 0.38, 1.02%)DirectX 9和多处理器能力,既可以配置为高性能4管线的单核心,也能够灵活地配置为双核心到16核心(8-64管线)。大名鼎鼎的第一款中低端四核SoC MT6589就采用了单核SGX544,而三星的第一款八核芯片Exynos5410更采用了四核SGX544,足见其在GPU领域的地位。iPhone5S上使用的POWERVR SGX6系列G6430计算性能最高可达1TFLOPS,以此计算其理论性能几乎相当于HD 7750级别的显卡,在竞争对手的比拼中也比较抢眼。

  ARM公司的ARM CPU在移动通信领域天下无敌,其Mali系列GPU在业内的地位也与日俱增。特别是随着其被三星处理器采用以及三星手机的强势崛起,Mali系列GPU就迎来了一个发展高潮,尤其是受到了三星GALAXY系列高端产品的青睐,包括采用T604的Exynos 5250和采用T658的Exynos 5450,甚至很多游戏应用厂商专门针对其产品进行优化。其Mali400是中低端系列明星产品,是世界上第一个符合OpenGL ES 2.0 标准的多核GPU。三星的顶级四核芯片Exynos4412就采用了四核Mali400,而目前主流的四核智能手机芯片,包括联芯LC1813(双核Mali400),重邮信科赤兔6310(四核Mali400)和高通MSM8112(双核Mali400)也都采用了这一系列,展讯在采用双核Mali400的第一代TSHARK市场表现不佳之时,不久也将推出四核Mali400的TSHARK版本。而海思也放弃Vivante系列GPU,而转投Mali系列阵营,其LTE SoC方案Balong910就采用了四核Mali450。


  Vivante是一家研发图形芯片技术的公司名称,总部位于加州森尼韦尔,目前该系列GPU在市场上非常少见,而在首款国产处理器华为海思K3V2上的搭载,也使得该系列图形芯片受到很多关注。华为海思K3V2采用的是高阶版的GC 4000,不过目前海思已经转投Mali阵营了。而主流芯片厂商只有Marvell一家由于与Vivante的“亲戚”关系,在坚持使用该系列GPU,其最新的四核SOC PXA1088就使用了低端系列GC1000。

  各家芯片厂商在CPU上的比拼让消费者眼花缭乱,不过众所周知,对于移动处理器GPU的评判除了其本身浮点预算、三角形填充率和像素填充率等硬性指标以外,更重要的产业链针对其架构对软件和游戏进行的各种优化。同样的架构,优化程度不一样,呈现的效果也会差别非常大。所以钟爱游戏的消费者在选择终端时,可以留意一下终端使用的GPU是否为主流,因为游戏厂商会针对流行的GPU做更多的优化,从而大大提升用户的游戏体验。(康钊)

关键字:智能手机  GPU芯片争霸

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2014/0212/article_30529.html
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