PowerVR繪圖處理器助力全志四核A31s

作者：Imagination Technologies技術(shù)高管 Alexandru Voica

用于Phablet的高性能SoC——全志科技（Allwinner）四核A31s處理器

全志科技（Allwinner）A31s平臺可支持高分辨率屏幕和豐富的無線通訊選項(xiàng)，專為呈現(xiàn)多樣化內(nèi)容所設(shè)計(jì)和優(yōu)化，從流媒體和閱讀電子書、到高畫質(zhì)游戲與社交媒體互動都可適用。

Allwinner A31s的內(nèi)核是一個(gè)可提供多媒體、易連接性和低成本BOM集成的高性能、低功耗平臺，并可支持多種無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，如EDGE、3G、LTE、WiFi、藍(lán)牙、FM、GPS、AGPS和NFC。

更重要的是，Allwinner選用Imagination領(lǐng)先業(yè)界的PowerVR繪圖處理器開發(fā)A31s SoC，此技術(shù)讓Allwinner在如此競爭激烈的市場中脫穎而出。

內(nèi)置PowerVR SGX544MP2 GPU的四核CPU 全志A31s處理器

什么是“phablet”？

就在幾年前，要定義一臺“平板電腦”很簡單：消費(fèi)者想要有一臺便攜又有強(qiáng)大多媒體功能的設(shè)備，并具備特定的外形設(shè)計(jì)、高分辨率屏幕和一些固有特性。平板電腦通常沒有鍵盤，采用一體式設(shè)計(jì)、重量比筆記本電腦輕，而且電池壽命也比傳統(tǒng)的筆記本電腦長。研究顯示，77%的平板電腦配備9英寸或更大的屏幕，但較終平板電腦的尺寸仍需取決于購買它的用途。

隨著零售價(jià)格下降和平板電腦日益普及，在便攜式和成本的考慮下，各種更小尺寸的設(shè)計(jì)快速興起，其中以7英寸平板更受消費(fèi)者喜愛。

與此同時(shí)，有一種新類型的設(shè)備逐漸受到重視和歡迎，它們既不是智能手機(jī)也不是平板，而是介于其中的產(chǎn)品。這些能在智能手機(jī)的便攜性和平板電腦的較大屏幕尺寸間取得折衷的混合型設(shè)備，現(xiàn)在被稱為phablet。

“phablet”可被定義為配備5到7英寸屏幕的計(jì)算設(shè)備，有著和平板電腦一樣的外形設(shè)計(jì)，但也具備手機(jī)功能，可以進(jìn)行語音和移動數(shù)據(jù)傳輸。由于尺寸較小，使用者攜帶phablet和攜帶智能手機(jī)一樣方便，但較大的電池和較高的性能又可提供與一般平板電腦類似的多媒體或網(wǎng)絡(luò)瀏覽體驗(yàn)以及較長的待機(jī)時(shí)間。

PowerVR GPU可充分發(fā)揮電池續(xù)航能力并避免過熱問題

功耗對移動設(shè)備，特別是智能手機(jī)、小尺寸平板電腦和phablet來說至關(guān)重要。這些設(shè)備雖然無法像其他體積較大的產(chǎn)品一樣可以配備大型電池，但仍必須在有限的功耗預(yù)算內(nèi)提供高性能運(yùn)算。

隨著繪圖處理器（GPU）正逐漸成為SoC處理性能背后的重要推動力量，繪圖IP內(nèi)核數(shù)量的擴(kuò)展便必須在性能、功耗和面積需求間取得微妙的平衡。

通過采用Imagination的PowerVR SGX544MP2來開發(fā)A31和A31s平臺，Allwinner發(fā)現(xiàn)，相比于競爭方案采用兩倍的內(nèi)核數(shù)量，并以兩倍的時(shí)脈頻率運(yùn)行，Imagination的方案不僅能提升超過50%的繪圖與運(yùn)算性能，還能顯著地降低功耗。這對運(yùn)算平臺來說是極為重要的一點(diǎn)。

由于競爭方案原本的效率就低（特別是采用蠻力（brute force）設(shè)計(jì)方式），因此它們必須通過升壓超頻到極高的頻率才能提供不錯(cuò)的性能。但這會導(dǎo)致危險(xiǎn)的過熱問題（溫度可能高達(dá)攝氏72至100度以上），這在實(shí)際使用時(shí)是無法接受的。產(chǎn)品溫度不應(yīng)該大幅超過體溫，而且絕對不能高到接近會使皮膚燒傷的溫度。

解讀競爭方案的基準(zhǔn)測試表現(xiàn)

我們看到競爭對手耗費(fèi)好大的力氣才能與PowerVR GPU競爭，而且必須通過提升電壓和提高時(shí)脈速度來運(yùn)行基準(zhǔn)測試程序，才能聲稱取得優(yōu)異性能。但這不僅無法確實(shí)顯示出使用者的實(shí)際體驗(yàn)，而且也對芯片的真實(shí)性能提供了錯(cuò)誤印象。

提高基準(zhǔn)測試分?jǐn)?shù)的技巧很簡單：先確認(rèn)基準(zhǔn)測試的運(yùn)行時(shí)間大概是一般用戶使用平板電腦的時(shí)間長度——例如10或15分鐘，然后再看產(chǎn)品溫度以及基準(zhǔn)測試速度發(fā)生什么變化。在有些案例中，我們會看到溫度快速升高到手沒辦法拿，同時(shí)由于芯片上的溫度管理功能啟動（如果此功能之前沒有關(guān)閉，誤導(dǎo)的結(jié)果會更嚴(yán)重），會使性能急劇下降到只有宣稱基準(zhǔn)測試速度的幾分之一而已。

韓國網(wǎng)站Playwares.com的溫度測量結(jié)果

終端用戶不會喜歡一臺發(fā)燙的平板電腦，也不喜歡當(dāng)溫度管理功能啟動或關(guān)閉時(shí)造成性能大幅的變化。這個(gè)必須持續(xù)調(diào)整GPU工作頻率的過程稱為thermal panic linked throttling（過熱節(jié)流現(xiàn)象），會造成整體使用體驗(yàn)與芯片性能的大幅度波動，系統(tǒng)好比必須在600MHz到300Mhz或更低的頻率間頻繁切換。

PowerVR是同級別產(chǎn)品中較低功耗的GPU，可確保用戶連續(xù)使用數(shù)小時(shí)都能取得較佳的平板電腦使用體驗(yàn)。通過采用PowerVR GPU，Allwinner這樣的ImaginationSoC伙伴就不會遭遇類似的過熱或性能不穩(wěn)定問題。PowerVR架構(gòu)獨(dú)特的低功耗技術(shù)包括TBDR（分塊式延遲渲染）、PVRTC和PVRTC2紋理壓縮支持，以及單獨(dú)的硬件2D內(nèi)核，都有助于實(shí)現(xiàn)持續(xù)的優(yōu)異性能與更低功耗。

這較終會改善整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用性能，并降低內(nèi)存帶寬要求。

PowerVR Series5XT是高分辨率屏幕的首選繪圖引擎

PowerVR GPU一直走在高分辨率屏幕的較前沿，推動了復(fù)雜的UI用戶界面以及智能手機(jī)、平板電腦、智能電視和其他消費(fèi)設(shè)備Retina（視網(wǎng)膜）分辨率（和更高）的超真實(shí)感游戲。我們預(yù)期基于A31s的配備高分辨率屏幕的新款PowerVR-based智能手機(jī)、phablet和平板電腦將陸續(xù)上市，此高性能低功耗高分辨率趨勢今年將持續(xù)發(fā)展。

當(dāng)我們談到具備高分辨率屏幕的設(shè)備時(shí)，像Allwinner A31s和A31這些基于PowerVR Series5XT的設(shè)計(jì)正引領(lǐng)市場發(fā)展。舉例來說，Allwinner A31s可支持高達(dá)1280×800像素、2160p視頻解碼、1080p視頻編碼——這些特性可充分滿足主流、大批量應(yīng)用對更高繪圖與運(yùn)算性能的需求，來與市場上更昂貴的解決方案競爭。通過將音頻、ISP（影像視頻處理器）和語音通訊界面直接整合在芯片上，Allwinner A31s可顯著降低BOM成本。

以同一個(gè)PowerVR GPU實(shí)現(xiàn)接近OpenGL ES 3.0的功能性與GPU運(yùn)算

PowerVR Series5XT GPU具備完整特性，可支持未來設(shè)計(jì)所需的擴(kuò)展性能，而且它所提供的功能遠(yuǎn)不止于標(biāo)準(zhǔn)API構(gòu)建。舉例來說，Allwinner A31s 和A31 SoC中內(nèi)置的PowerVR SGX544MP2可支持各種繪圖API，包括OpenGL ES 2.0、桌面OpenGL 2.1（包括X11與DRI2、EXA和DRM支持的整合），以及DirectX 9_3。

更重要的是，PowerVR Series5XT GPU可提供業(yè)界數(shù)量較多的OpenGL ES 2.0擴(kuò)展，并可將OpenGL ES 3.0功能帶入此較新的平臺上。這可為應(yīng)用開發(fā)人員提供兩種Khronos圖形標(biāo)準(zhǔn)版本間的升級路徑，使他們能針對移動平臺開發(fā)較優(yōu)化的游戲機(jī)級品質(zhì)程序。

與其他無法支持OpenCL或Renderscript/Fiterscript API（或完全缺乏此特性組合）的GPU供應(yīng)商不同，Imagination可橫跨所有PowerVR內(nèi)核以提供GPU運(yùn)算功能，包括Series5、Series5XT和Series6。我們的SGX平臺可為GPU運(yùn)算提供IEEE 32位浮點(diǎn)運(yùn)算準(zhǔn)確度與先進(jìn)文本切換（context switching），以及多種的同步API支持。

這能使Allwinner A31s和A31這些基于PowerVR的平臺為各種設(shè)備提供無須妥協(xié)的運(yùn)算和繪圖性能。

PowerVR繪圖處理器助力Allwinner 等Imagination合作伙伴取得成功

我們很高興能與Allwinner Technology, (@AllwinnerTec)取得此合作成果，全志科技是領(lǐng)先的智能應(yīng)用處理器SoC和智能模擬芯片設(shè)計(jì)廠商。將Allwinner 的設(shè)計(jì)與集成專業(yè)技術(shù)和Imagination 領(lǐng)先業(yè)界的繪圖技術(shù)結(jié)合在一起，可開發(fā)出絕佳的多核多媒體智能終端應(yīng)用處理器。

憑借卓越的研發(fā)團(tuán)隊(duì)及技術(shù)實(shí)力，全志科技在超高清視頻編解碼、高性能CPU/GPU多核整合、先進(jìn)工藝的高集成度、超低功耗等方面處于業(yè)界領(lǐng)先水平，是全球平板電腦、高清視頻、移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及智能電源管理等市場領(lǐng)域的主流供應(yīng)商之一。

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