移動終端的GPU顯卡介紹


嵌入式領域里面,不同的SOC芯片往往喜歡采用不同的GPU,目前為止有4家公司提供移動端的GPU芯片:ARM、Imagination Technologies、Vivante和Nvidia (高通Adreno和Broadcom VideoCore不在名單)。

下面的這個列表是比較老的系列芯片,最新的產品可以去官網查看:

ARM Imagination Technologies Vivante Nvidia
  • Mali-400 Series:
    • Mali-400 MP(Rockchip RK3066)
    • Mali-450 MP
  • Mali-600 Series
    • Mali-T604
    • Mali-T624
    • Mali-T628
    • Mali-T658
    • Mali-T678
  • PowerVR SGX Series 5:
    • SGX520
    • SGX530
    • SGX531
    • SGX535
    • SGX540
    • SGX545
  • PowerVR SGX Series 5XT:
    • SGX543MP1-16
    • SGX544MP1-16
    • SGX554MP1-16( AllWinner A31/ OMAP 5430)
  • PowerVR SGX Series 6:
    • G6200
    • G6230
    • G6400
    • G6430
    • G6600
  • 2D graphics:
    • GC300
    • GC350
  • 3D graphics:
    • GC400
    • GC800
    • GC1000
    • GC2000(Freescale i.MX6)
    • GC4000
  • ULP GeForce (Tegra 2/3)
  • 74-core GeForce (Tegra 4)

下面是GPU的參數介紹,比較重要的參數標紅了:

 

  Mali-400 MP4 PowerVR SGX544MP2 GC2000 Tegra 3 GPU
Frequency 240 MHz to 533 MHz 532 MHz 528MHz (600 MHz shader) 520 MHz
Shader Core 4 8 4 12
Geometry Rate 44M Tri/s for 1 core @ 400 MHz 70 M Tri/s per core @ 400 MHz 100 M Tri/s (Freescale claims 200 M Tri/s in i.MX6, i.MX6 Reference Manual: 88 Mtri/s,… go figure)
Textured Pixel Rate 1.6G Pix/s for 1 core @ 400 MHz 1 G Pix/s per core @ 200 MHz 1.25 G Pix/s (i.MX6 RM: 1.066G pixels/sec)
Core Processing 7.2 GFLOPS @ 200 MHz 12.8 GFLOPS @ 200 MHz
(34 GFLOPS @ 532 MHz)
24 GFLOPS (21.6 GFLOPS
 in i.MX6)
7.2 GFLOPS @ 300MHz
Antutu 3.x 2D: 1338
3D: 2338
Resolution: 1280×672
Device: MK808 (Android 4.1.1)
2D: 1058
3D: 4733
Resolution: 1024×768
Device: Onda V812 (Android 4.1.1)
2D: 733
3D: 1272
Resolution: 1280×672
Device: Hi802 (Android 4.0.4)
2D: 814
3D: 2943
Resolution: 800×1205
Device: Nexus 7 (Android 4.2.1)
Silicon Area 4×4.7mm2 ?  – 6.9 mm2  –
Process 65nm LP or GP 40nm TSMC 40nm LP 40nm
API support OpenGL ES 1.1 & 2.0
OpenVG 1.1
OpenGL ES 2.0 and OpenGL ES 1.1 + Extension Pack
OpenVG 1.1 enabling Flash and SVG
PVR2D for legacy 2D Support (BLTs, ROP2/3/4)
OpenWF enabling advanced compositing
OpenCL Embedded for GP-GPU
OpenGL ES 1.1/2.0/Halti

OpenCL 1.1 EP
OpenVG 1.1
DirectFB 1.4
GDI/Direct2D
X11/EXA
DirectX 11 9.3
OpenGL ES 1.1/2.0
OpenVG 1.1
EGL 1.4
Operating System support Android
Linux
Linux, Symbian and Android
Microsoft WinCE
RTOS on request
Android
Linux
Windows
QNX
Android
Windows 8
 
下面重點講講 GC2000:

Host Interface:GPU和CPU還有內存通訊的接口。

  Memory Controller:GPU內存控制器。

  Graphics Pipeline Front End:相當於GPU內部的DMA,用於從內存中取指令和數據給GPU處理。

  Ultra-threaded Unifed Shader:統一着色器,即可用作頂點着色器(vertex shader)也能用作片元着色器(fragment shader)。用作vertex shader時主要負責幾何變換和光照計算,用作fragment shader時主要負責處理貼圖數據和計算像素顏色。

  3D Rendering Engine:負責將三角形和線段轉換為像素(光柵化),計算三角形面的顏色屬性等。

  Texture Engine:用於材質貼圖的處理。

  Pixel Engine/Resolve:負責像素透明處理,可見平面的測定和抗鋸齒的一些處理,並將GPU處理完成的圖像數據輸出到frambuffer。

 

GC2000 GPU使用的圖形API:OpenGL ES / Driect X / OpenCL / DirectFB  /X11 / Direct2D / OpenVG

OpenGL ES:

     典型EGL系統布局

DirectFB :
針對linux 系統下的顯示接口,通過open /dev/fb0 設備,ioctl,mmap,來顯示圖像。
 
X11:
server/client 模式的窗口管理系統,比較復雜,Wayland 是Update版本
 
OpenCL:
並行計算用的,多用於算法。
 
Direct2D:
2D 圖形加速 (光柵圖就是像素圖,矢量圖籠統地說有兩步,就是 設定 和 光柵化。)
 
OpenVG:
矢量圖形加速
 

 

 
 以后繼續更新。。。
 
參考文檔:
 
 


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