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，專為呈現(xiàn)多樣化內(nèi)容所設計和優(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、藍牙、FM、GPS、AGPS和 NFC。

更重要的是，Allwinner 選用 Imagination領先業(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：消費者想要有一臺便攜又有強大多媒體功能的設備，并具備特定的外形設計、高分辨率屏幕和一些固有特性。平板電腦通常沒有鍵盤，采用一體式設計、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，各種更小尺寸的設計快速興起，其中以 7 英寸平板更受消費者喜愛。

與此同時，有一種新類型的設備逐漸受到重視和歡迎，它們既不是智能手機也不是平板，而是介于其中的產(chǎn)品。這些能在智能手機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 英寸屏幕的計算設備，有著和平板電腦一樣的外形設計，但也具備手機功能，可以進行語音和移動數(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)絡瀏覽體驗以及較長的待機時間。

PowerVR GPU 可充分發(fā)揮電池續(xù)航能力并避免過熱問題

功耗對移動設備，特別是智能手機、小尺寸平板電腦和 phablet 來說至關(guān)重要。這些設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算內(nèi)提供高性能運算。

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，并以兩倍的時脈頻率運行，Imagination 的方案不僅能提升超過 50% 的繪圖與運算性能，還能顯著地降低功耗。這對運算平臺來說是極為重要的一點。

由于競爭方案原本的效率就低（特別是采用蠻力（brute force）設計方式），因此它們必須通過升壓超頻到極高的頻率才能提供不錯的性能。但這會導致危險的過熱問題（溫度可能高達攝氏72 至 100 度以上），這在實際使用時是無法接受的。產(chǎn)品溫度不應該大幅超過體溫，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測試表現(xiàn)

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

提高基準測試分數(shù)的技巧很簡單：先確認基準測試的運行時間大概是一般用戶使用平板電腦的時間長度——例如 10 或 15 分鐘，然后再看產(chǎn)品溫度以及基準測試速度發(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，誤導的結(jié)果會更嚴重），會使性能急劇下降到只有宣稱基準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，也不喜歡當溫度管理功能啟動或關(guān)閉時造成性能大幅的變化。這個必須持續(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)小時都能取得較佳的平板電腦使用體驗。通過采用 PowerVR GPU，Allwinner 這樣的 Imagination SoC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，以及單獨的硬件 2D 內(nèi)核，都有助于實現(xiàn)持續(xù)的優(yōu)異性能與更低功耗。

這較終會改善整個系統(tǒng)的實際應用性能，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，推動了復雜的UI用戶界面以及智能手機、平板電腦、智能電視和其他消費設備 Retina（視網(wǎng)膜）分辨率（和更高）的超真實感游戲。我們預期基于A31s的配備高分辨率屏幕的新款 PowerVR-based 智能手機、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。

當我們談到具備高分辨率屏幕的設備時，像 Allwinner A31s 和 A31 這些基于 PowerVR Series5XT 的設計正引領市場發(fā)展。舉例來說，Allwinner A31s 可支持高達 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、大批量應用對更高繪圖與運算性能的需求，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 PowerVR GPU 實現(xiàn)接近 OpenGL ES 3.0 的功能性與 GPU 運算

PowerVR Series5XT GPU 具備完整特性，可支持未來設計所需的擴展性能，而且它所提供的功能遠不止于標準 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 擴展，并可將OpenGL ES 3.0 功能帶入此較新的平臺上。這可為應用開發(fā)人員提供兩種 Khronos圖形標準版本間的升級路徑，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 供應商不同，Imagination 可橫跨所有 PowerVR 內(nèi)核以提供 GPU 運算功能，包括 Series5、Series5XT 和 Series6。我們的 SGX 平臺可為 GPU 運算提供 IEEE 32 位浮點運算準確度與先進文本切換（context switching），以及多種的同步 API 支持。

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

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， 全志科技是領先的智能應用處理器SoC和智能模擬芯片設計廠商。將 Allwinner 的設計與集成專業(yè)技術(shù)和Imagination 領先業(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用處理器 。

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

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