что такое адрено и мали

Android Шаг за Шагом: Видеоускорители и все что с ними связано

Многие из вас качали кэш к играм, или смотрели характеристики какого-либо устройства. Каждый видел, что были какие-то непонятные слова вроде Tegra, Adreno, Mali, PowerVR. Давайте узнаем, что же это такое.

Содержание

Все выше перечисленное — видеоускорители. Видеоускоритель — это одна из главный частей в SoC (System on the Chip), сокращенно GPU. GPU, или Graphic Processing Unit — это такой чип, интегрированный в CPU, и он отвечает за 2D и 3D графику. И их производительность измеряется в Flops. CPU, или Central Processing Unit, одним словом процессор.

Рассмотрим виды самых популярных GPU. Их 4 вида:

Также есть менее популярные GPU, но рассмотрим их в следующий раз.

Tegra (GeForce ULP)

Само вообще появление такого SoC как Tegra началось в 2007 года, из-за приобретения компанией NVIDIA компанию PortalPlayer. В то время процессор не пользовался популярностью, так как мощь была не конкурентоспособной, и сама Tegra использовалась в плеерах, смартфонах под Windows Mobile и Windows CE.

Все изменилось после ставки NVIDIA на новую операционную систему от Google — Android. Так в 2010 появился двухъядерный Tegra 2 для планшетов, а в 2011 для смартфонов. Потом появился Tegra 3 и дальше Tegra 4, 4i, К1 и Х1.

Сама эволюция в плане графических возможностей началась с Tegra 2. В GPU процессора от NVIDIA было 8 графических ядер, полная поддержка Direct3D Mobile и OpenGL ES 2.0 и производительность в 6.7 GFLOPS при 400 мГц.

А в GPU Tegra 3 уже 12 графических ядер, 12.4 GFLOPS при частоте 520 мГц.

Уже в 2012 были в играх эксклюзивы для Tegra, к примеру, улучшенная графика, спецэффекты и прорисовка, а также, оптимизация. Довольно мало людей жаловались на нехватку производительности.

Я уже молчу о Tegra 4 и 4i c 72/60 графическими ядрами с поддержкой OpenGL ES 3.0 и 96.8 GFLOPS с 72 ядрами при частоте 672 мГц, и 74.8 GFLOPS с 60 ядрами при 660 мГц.

Речь не идет о К1 с 192 графическими ядрами, поддержкой Direct X 12, OpenGL ES 3.1 и производительностью в 360 GFLOPS при частоте 850 мГц.

Не будем говорить о Х1 с производительностью в 1 TFLOPS, с 256 графическими ядрами при частоте 1 Ггц. Сразу можно сказать, что мобильный рынок развивается.

Но куда такая мощь без должной оптимизации? Именно сейчас NVIDIA занимается этим.

Она запускает разные экслюзивы, такие как Portal и Half-Life 2 и так далее. Эти все приложения находятся в специальном маркете для Tegra — Tegrazone.

В общем, если вы любите играть, то брать Tegra.

Adreno от Qualcomm (Snapdragon SoC)

Полноценное появление Adreno появилось после запуска линейки SoC Snapdragon компанией Qualcomm в 2009 году.

Первым мобильным устройством на Snapdragon был Toshiba TG01 с Adreno 130, а далее HTC HD2.

P.S Мощь чипсетов можно сравнить с игровыми приставками.

После развития Android и Windows Phone, само развитие Snapdragon пошло резко вверх. За 6 лет уже произведено 5 поколений SoC Snapdragon. S1, S2, S3, S4 и 200/400/600/800.

За эти пять поколений было запущено множество видов процессоров, что можно запутаться. Для этого можно посмотреть таблицу ниже, где я собрал популярные на данный момент виды GPU и их процессоры.

А вот список производительности Adreno в GFLOPS (Чем больше, тем лучше):

Чипсеты Snapdragon используются во многих устройствах, особенно в флагманах. Об оптимизации в играх можно и не волноваться из-за популярности GPU, а последние версии поддерживают OpenGL ES 3.1 и Direct X 11.

Mali от ARM

Mali — это GPU от ARM. Делится на 4 поколений: Utgard, Midgard 1/2/3.

Первый GPU был Mali-55 с поддержкой OpenGL ES 1.1 и с одним графическим ядром, который признан самым маленьким графическим чипом, появился впервые в LG Renoir, где Mali-55 используется только для оптимизации работы интерфейса.

Второй опыт в создании GPU был Mali-200. Тогда он уже поддерживал OpenGL ES 2.0 с 1 графическим ядром при частоте 275 мГц.

Третий опыт был на Mali-300. Он мог воспроизводить графику уровня PlayStation Portable, частота GPU была 395 мГц.

Четвертый опыт в создании GPU был революционным — Mali-400 — продолжение Mali-300, но с поддержкой многоядерности до 4 графических ядер, в следствии чего производительность увеличивается до 4-ех раз. Частота в 395-533 мГц, производительность в 2.5 до 19 GFLOPS. Популярен среди смартфонов и планшетов 2013.

Также есть Mali-450. Это тот же самый 400, но производительность увеличена в два раза. Может иметь до 8 графических ядер, частоту от 375 до 700 мГц и производительность в 30-60 GFLOPS.

Mali-Т760 — самый мощный GPU среди Mali, с поддержкой до 16 графических ядер, частота 685 мГц и 376 GFLOPS! Поддерживает OpenGL ES 3.1, OpenCL1.2, OpenVG 1.1 и Direct X 11.1.

Самые популярные GPU Mali вы можете рассмотреть в данной таблице:

Более 35-40% устройств работают с Mali. Поэтому можете не ждать таковых фризов и лагов в играх.

Обычно Mali можно встретить в чипсетах Exynos, MediaTek, AllWinner, Rockchip.

Power VR от Imagination Technologies

GPU созданная от Imagination Technologies, еще в далеких 90-ых. Была даже в то время на равне с AMD и NVIDIA, но из-за быстрых развитий других компаний, отстала от них. После чего они перешли на мобильную и бытовую технику.

Пропустим все прелюдии и начнем сразу с GPU:

Видов GPU так много, что я просто покажу вам список по производительности GFLOPS (Чем больше, тем мощнее):

Сами графические чипы можно встретить в процессорах от Apple, MTK, AllWinner, Intel, Samsung.

Мы рассмотрели 4 вида популярных графических видеоускорителей от 4 разных производителей. У каждого свои минусы, у каждого свои плюсы. Также вы узнали что такое GPU, CPU, и по немногу историю каждого видеоускорителя.

Надеюсь, вам чем-то поможет данная статья, и удачи в ваших приключениях!

P.S Спасибо моему другу Timblaer за оформленные таблицы и спасибо за идею про видеоускорители пользователю Artyoms.

Источник

Определение типа графического ускорителя на Android

Иногда пользователи устройств на базе Android, сталкиваются с необходимостью определения типа GPU (видеочипа). Часто это бывает при скачивании игр в виде файлов APK и кэша. Для некоторых игр эти файлы идут с различными пометками: Adreno, Mali, PowerVR, Tegra.

Так сложилось, что производители смартфонов и планшетов используют разные видеопроцессоры. Чтобы использовать специфические возможности этих процессоров, некоторые разработчики игр делают оптимизацию своих проектов под каждый из типов GPU отдельно.

При установке игры из Google Play, сервис автоматически определяет тип видеопроцессора и инсталлирует на устройство нужные файлы. Если же вам нужно скачать и установить файлы игры вручную, необходимо знать какие файлы нужно скачивать.

Как определить тип GPU

Если у вас сохранилась инструкция к девайсу, необходимую информацию можно найти там. Также вы можете найти сведения о типе видеопроцессора вашего устройства в Интернете. Но самым простым способом будет установка специального приложения, которое быстро и точно ответит вам на интересующий вопрос. Таких приложений есть несколько. Ниже рассмотрены две из них, но вы можете найти и другие.

CPU-Z

CPU-Z — мощная программа для предоставления пользователю огромного количества данных о технических характеристиках и параметрах его мобильного устройства — процессоре, оперативной и постоянной памяти, экране, батареи, датчиках, операционной системе и т. д.

Интересующие нас данные можно найти в первой вкладке приложения, возле пункта GPU Renderer.

Установить приложение CPU-Z можно в Google Play, а скачать его APK-файл для ручной инсталляции — на сайте бесплатных программ Biblprog.

Если вы не знаете как установить APK-файл воспользуйтесь этой инструкцией.

AnTuTu Benchmark

Одно из наиболее популярных программ для просмотра технических характеристик телефонов и планшетов на базе Android — AnTuTu Benchmark. Помимо полезной информации, программа предоставляет мощные инструменты для мониторинга и тестирования устройств, которые также могут заинтересовать многих продвинутых пользователей.

Установите AnTuTu и откройте приложение. На главном его экране, нажмите пункт «Мое устройство». Нужная нам информация будет возле пункта «Модуль отрисовки».

Внимание: в данное время, вследствие конфликта между Google и компанией-разработчиком приложения, программа удалена из Google Play. Скачать ее можно здесь. При установке возможно предупреждения о «вредоносности» файла. Игнорируйте его.

Надеемся, теперь вы легко сможете определить тип движка вашего модуля отрисовки — Adreno, Mali, PowerVR или Tegra. Если что-то осталось непонятным — не стесняйтесь и задавайте вопросы в комментариях. Постараемся помочь.

Источник

Процессоры в мобильных гаджетах — какие бывают и что лучше

Содержание

Содержание

На рынке десктопных процессоров все достаточно понятно — здесь лидерство делят компании Intel и AMD. Если же говорить о мобильных процессорах, то тут все несколько сложнее. Каждый из брендов предлагает свои модели, причем некоторые из них эксклюзивно стоят только в конкретных гаджетах. Мы расскажем о ведущих производителях мобильных процессоров и рассмотрим их ассортимент.

В чем разница между мобильными и десктопными процессорами?

Если не вдаваться в многочисленные технические особенности, то главным отличием можно назвать архитектуру.

Архитектура — это совокупность принципов построения, общая схема расположения элементов на кристалле и схема взаимодействия ПО с чипом.

В десктопных моделях используется архитектура x86/x64, однако инженерам так и не удалось добиться требуемой энергоэффективности, несмотря на все попытки. Процессоры потребляли слишком много энергии из-за необходимости дополнительных преобразований, поэтому не подходили для мобильной техники. В итоге разработчики предложили использовать новую архитектуру RISC (reduced instruction set computer) вместо существующей CISC (complex instruction set computing).

В CISC-архитектуре каждая команда имеет свой формат и длину, из-за чего процессору требуется больше времени и ресурсов на обработку. В RISC-архитектуре команды имеют не только общую длину, но и формат. Благодаря этому процессоры на RISC более энергоэффективны, быстрее обрабатывают команды и требуют меньшего объема ОЗУ, что делает их практически идеальным кандидатом для мобильной электроники.

Развитием RISC занялась компания ARM Limited, которая представила усовершенствованную архитектуру под названием ARM. Стоит отметить, что эта компания не только создает собственные вариации процессоров, но и предоставляет лицензии на свои разработки. В итоге на базе предоставленных ARM ядер крупные бренды создают авторские топологии и фирменные процессоры, о которых мы и поговорим далее.

Apple

Разрабатывать процессоры с собственной топологией компания Apple начала лишь в 2010 году, презентовав свой первый iPad. Модель процессора A4 построена на ядре ARM Cortex-A8 и стала началом всей линейки, которая продолжается до сегодняшнего дня. Кстати, в смартфонах первого поколения до iPhone 4 в Apple использовали микропроцессоры от Samsung.

С 2010 года Apple выпустили более 15 моделей в линейке, каждая последующая была усовершенствованием предыдущей и, как правило, устанавливалась в новой модели iPhone или iPad.

Компания Apple была одной из первых, кто понял все преимущества RISC-архитектуры в мобильном сегменте. В паре с ОС собственной разработки инженерам удавалось выпускать одни из самых мощных моделей, которые на 50–100 % обгоняли по производительности топовые продукты других брендов.

В среднем с каждым новым поколением процессоров Apple удавалось наращивать производительность от 1,3 вплоть до 2 раз.

Более того, в определенных тестах процессоры серии A не уступают в производительности десктопным моделям, показывая схожие или даже лучшие результаты. Мощнейшим прорывом можно назвать Apple M1 — это система на кристалле ARM-архитектуры, которая используется уже не только в iPad Pro, но и в последних MacBook.

За графику в мобильных процессорах до A11 отвечали ускорители от PowerVR, а, начиная с A11, инженеры Apple ставили собственное GPU, но используя лицензированное ПО.

Компанию Apple без преувеличения можно назвать одним из лидеров в области мобильных процессоров. Многолетний опыт и подгонка «железа» под операционную систему позволяют получать высочайшие результаты. Однако процессоры от Apple устанавливаются исключительно в технику этого бренда.

Qualcomm

Конкуренцию «купертиновцам» составляют инженеры из компании Qualcomm — одной из крупнейших фирм по разработке и исследованию беспроводных средств связи и систем на кристалле. В частности, компания известна процессорами линейки Snapdragon. Производство первых SoC фирма начала в 2007 году, предоставляя процессоры для HTC, Acer, Asus, LG, Huawei и других брендов. В период с 2007 по 2012 годы были созданы четыре поколения моделей S1–S4 по техпроцессу 28 нм и больше.

В поколениях до S4 архитектуру разрабатывали на базе собственных ядер, которые являются модифицированными версиями ARM-Cortex.

С 2013 года компания представила пять основных линеек своих процессоров, нацеленных на разные классы устройств:

Источник

Adreno или Mali: Какой графический процессор лучше?

Какой видеопроцессор лучше Adreno или Mali?

В большинстве смартфонов используется процессорная архитектура ARM. Её создала одноимённая компания, и она же её поддерживает. В процессе создания основной массы чипсетов, которые применяются в мобильных устройствах, используются её разработки.

Однако подход может разниться. Некоторыми компаниями осуществляется лицензирование готовых решений, тогда как другие практикуют создание своих, используя разработки компании в качестве основы. По этой причине на рынке наблюдается наличие противостояние между базовыми и кастомными архитектурами графических, а также центральных процессоров.

Что лучше Qualcomm или ARM?

К базовым решениям, которые созданы ARM, относятся процессорные ядра и графические Mali. Они используются такими, например, чипмейкерами как: Spreadtrum, Nvidia, Samsung, MediaTek.

Тогда как у компании Qualcomm другой подход. Для топовых чипсетов ею практикуется использование костомных ядер Kryo, а для оснащения чипов Snapdragon используется графика Adreno. Разработана она специалистами компании. Наличие различных архитектур провоцирует возникновение вопроса о том, кому следует отдать предпочтение — Qualcomm или ARM?

Дать однозначный ответ на означенный вопрос очень сложно. Так же как и принимать решение, чьим графическим чипам следует отдать пальму первенства. Надо сказать что тут имеет значение не только ситуация, но и конкретные поставленные задачи. И в зависимости от этого, чаша весов может склониться в одну или другую сторону. Данная статья предназначена оказать помощь тем, кто хочет полностью разобраться в этом вопросе.

Положительные и отрицательные стороны Adreno

Высокий показатель производительности. Теоретические расчёты говорят о более высоком максимальном быстродействии графики Adreno относительно Mali. Они справедливы, если используются в чипсетах одинакового класса. Так, для Snapdragon 625 показатель вычислительной мощности Adreno 506 равен порядка 130 ГФЛОПС (речь идёт о миллиардах вычислений за одну секунду с плавающей запятой). Его же конкурент MTK Helio P10, имеющий ГП Mali T860 Mp2 имеет показатель 47 ГФЛОПС.

Поддерживаются более совершенные API. У чипов Adreno последнего поколения имеется больший набор API (программные инструменты для разработки), к тому же версии их новее. Например, с момента выхода Adreno из пятисотой версии прошёл уже год. И им поддерживаются Open GL ES 3.2, DirectX12, OpenCL 2.0 и Vulkan. Тогда как Mali не поддерживается DirectX12, да и OpenCL доступны только для серии G 2016, которая появилась в относительно недавно.

Они меньше перегреваются. У графических процессоров Adreno не так высока склонность к перегреву, как у Mali. При этом надо сказать, что у Qualcomm имелись некоторые процессоры, которым было свойственно впадать в троттлинг. Но это были процессоры, отличавшиеся повышенной мощностью, соответственно и ядра центрального процессора обладали горячим нравом. Практически на одном уровне с конкурентами они работали, когда соблюдался режим сниженной производительности.

Довольно высокая стоимость. На разработку своей графики Qualcomm приходится затрачивать большее количество денег, если сравнивать с суммой, в которую обходится конкурентам лицензирование ARM Mali. По этой причине стоимость чипсетов от американского производителя выше чем, скажем у MTK.

Софт оптимизируется хуже. Порядка 25% от всех реализуемых в мире смартфонов производятся Samsung, а они пользуются графикой Mali. Компанией Huawei в моделях Kirin также практикуется внедрение стоковых ГП от ARM. И MediaTek предпочитают использовать ARM-графику, не пользуясь никакой другой. Результатом этого является большая доля Mali на мировом рынке. А потому разработчиками игр отдаётся предпочтение при оптимизации своей продукции Mali. Можно сказать, что имея меньшее количество GFLOPS, Mali в чипах, относящихся к среднему и бюджетному уровню незначительно хуже в играх, чем Adreno.

В рендеринге Fillrate меньше. Чипы Adreno обладают относительно слабым доменом текстурирования, на котором лежит ответственность за процесс формирования конечного изображения. Адрено 530 под силу отрендировать порядка шестисот миллионов треугольников, формирующих 3D-картинку, за одну секунду. А Mali G71 — 850 000 000.

Позитивные и негативные стороны Mali

И в этом случае начинаем с позитива:

Высокий показатель распространённости. В связи с, эталонностью графики Mali для чипсетов смартфонов, оптимизация игр под неё происходит лучше, чем под Adreno.

Невысокий ценовой порог. Стоимость лицензии на производство чипсетов с Mali обходится достаточно дёшево. Что позволяет даже незначительными компаниям, не имеющим возможности производить миллионные вложения, производить чипы с Мали. А это провоцирует подстегивание конкуренции и способствует стимуляции компании ARM подвигая её на разработку новых решений. К тому же пользователям графики Mali приходится в итоге тратить меньше денег.

Высокий уровень тактовых частот. Частоты, используемые в графических процессорах Mali равны 1 ГГц. А у конкурентов этот показатель не превышает 650 МГц. Более высокая частота на чипах Mali позволяет лучше проводить игры, которыми многопоточная обработка 3D поддерживается хуже.

Мощность домена рендеринга. Топовому ГП Mali G71 под силу произвести рендирование около восьмисот пятидесяти треугольников на протяжении одной секунды, что идентично двадцати семи миллиардам пикселей. И это притом что Adreno 530 в состоянии обработать только 8 миллиардов. А значит, его лучше использовать в процессе работы с графикой HD-текстур, имеющих высокое разрешение.

Шейдерных ядер меньше. Графические процессоры Mali имеют меньшее количество шейдерных ядер, чем у продукции фирм-конкурентов. Mali хуже и в части максимальной производительности в ГФЛОПС. Кроме того, они хуже приспосабливаются к играм, которые способны к эффективному распараллеливанию нагрузок на ГП.

Конфигурации ограничены. Собственно отставание графических процессоров Mali от Adreno незначительно. Однако в реальной жизни производители предпочитают использование готовых решений не очень сложных, имеющих не очень большое количество вычислительных кластеров. Так, в Mali T720 предусмотрено содержание порядка восьми блоков, однако наибольшее распространение получил Mali T720 MP2, имеющий всего два кластера.

Предрасположенность к перегреву. Высокий уровень тактовых частот решения Mali более универсальны, однако, в качестве побочного эффекта, они обладают способностью перегреваться. Именно по этой причине не получается встроить в чипсет значительное число кластеров графики.

Adreno или Mali что лучше?

На основании всего вышеизложенного, можно сказать, что Adreno обладает более мощными вычислительными блоками, лучше поддерживает новые технологии и не создаёт проблем с перегревом. При этом на стороне Mali популярность, доступность, мощность домена рендеринга, а также тактовая частота. И, как следствие, первоочередная оптимизация софта под эти ГП.

Но надо сказать, что это только теоретические выкладки. Реальность же указывает на то, что для использования в моделях, относящихся к бюджетному и начально-среднему уровням, предпочтение отдаётся Mali. Тогда как прерогатива Adreno — модели твёрдого среднего класса и флагманские. И это вполне естественно, ведь современная действительность не позволяет рассматривать графику отдельно от чипсета.

Плюсы и минусы Adreno — Mali

Adreno или Mali: Какой графический процессор лучше

Источник