高通GPU歷史
高通(Qualcomm)不只是一家在移動SoC芯片和3G通信技術上造詣頗深的公司,而且是一家擁有移動GPU自主設計能力和生產能力的公司。移動GPU是SoC芯片的一部分,與ARM架構的通用處理器(CPU)一起構成SoC芯片體現應用性能的兩個重要部分。
美國高通公司
目前除高通公司對應用在手機和平板電腦領域的GPU進行設計和生產以外,另外還有兩家公司也從事這方面的開發,它們是Imagination公司和ARM公司,他們對應的產品分別是PowerVR SGX系列和Mali系列(移動GPU:ARM Mali圖形處理單元全解析)。
高通GPU歷史:
高通公司的GPU業務發展時間較短,但是如果追溯它的根源,卻可以說由來已久。2004年,高通與加拿大圖形芯片設計公司ATI Technologies達成合作計劃,決定把該公司的3D圖形技術集成到高通Qualcomm的下一代芯片中去。之後,高通引進ATI的Imageon圖形平臺,並將Imageon技術集成到Qualcomm的7000系列移動站點調制解調器手機芯片中。
在以後的數年時間裏,高通與ATI展開了手機芯片的密切合作。2006年,ATI被AMD收購。直至2009年初,高通傳出收購AMD包括繪圖芯片技術在內的掌上設備資產,將這部分技術包括產權收於囊中。至此,高通不必再爲繪圖核心技術的授權買單。
高通是否收購了AMD的Imageon
高通是否收購了AMD的Imageon部門?
我們知道,高通收購了AMD的繪圖芯片技術相關資源。但是AMD表示,高通收購的部分是“向量繪圖(vectorgraphics)與3D繪圖技術和知識產權(IP)”,這部分特定的資產技術是AMD之前未曾揭露過的,而不包括Imageon處理器產品、Imageon品牌。
QUALCOMM——高通
除了出售給高通的圖形技術產權以外,AMD自家依然保留Imageon處理器品牌,AMD的掌上型繪圖技術集中在“unified shader architecture”技術,這項技術已授權給微軟Xbox及其他廠商使用,與售給高通的技術並無太大關係。
也就是說,現在主流的“高通的Adreno源自AMD的Imageon”一說是錯誤的,高通現在使用的圖形技術實際上來源於AMD先前並未曝光過的“向量繪圖(vectorgraphics)與3D繪圖技術”,與Imageon並無太大關係。根據這項技術授權,高通開發出了今天我們熟知的QSD和MSM系列芯片組,代表性的有MSM7x01、MSM7227、SQD8250、MSM8255等,主要應用在手機和平板電腦領域中。
還有一種說法,是說“高通現在使用的Adreno是由AMD Z430改頭換面而來”,筆者分析,既然高通所收購的圖形技術與Imageon無關,那麼它與Imageon之下的AMD Z430就更扯不上關係了。因此該說法依然不成立。
總結一句:高通Adreno圖形技術與AMD Imageon產品並無直接關係,它是一種獨立的、之前未曾曝光過的圖形技術。
高通Adreno GPU產品綜述
高通Adreno GPU
高通收購AMD一部分圖形技術之後,自家發展成爲一種全新的GPU品牌體系——Adreno。高通的Adreno產品大部分集成在高通自家的芯片組中,其他公司的產品中應用並不廣泛。由於高通另外還提供通用處理器(CPU)和3G通信解決方案,因此它的SoC芯片整合度非常高,可以爲手機和平板電腦等移動設備提供出色的處理及顯示性能。
高通的芯片組產品應用範圍廣泛
Adreno GPU至今已經發布了幾款產品,在移動設備中應用比較廣泛,這些產品包括:Adreno 130、Adreno 200、Adreno 205、Adreno 220、Adreno 300。現在我們使用的主流產品主要是Adreno 200和Adreno 205。
現今階段高通的Adreno GPU產品大部分出現在高通的SoC芯片組中,目前高通公司Snapdragon系列芯片組解決方案包括:
· 第一代產品:擁有1GHz增強內核的QSD8x50
· 第二代產品:擁有1GHz增強內核與多媒體優化的MSM8x55與擁有1.3GHz增強內核的QSD8x50A
· 第三代產品:配備1.2GHz 增強內核的MSM8260與MSM8660,以及配備1.5GHz 增強內核的QSD8672,三款產品均爲雙CPU架構。
Adreno 130 GPU
Adreno 130 GPU:
Adreno 130是第一款Adreno圖形處理器,可以提供完整的3D圖形硬件支持。應用在SoC芯片中可以提供較爲低廉的整體解決方案。
· 支持CPU、DSP、graphics和MDP的並行執行。
· 支持的圖形標準(API):OpenGL ES 1.1, OpenVG 1.1, EGL 1.3, Direct3D Mobile, SVGT 1.2, Direct Draw, GDI
HTC G4採用的高通MSM7201A芯片組內嵌Adreno 130圖形核心
GPU圖形性能:
三角形輸出率:4M/s
像素填充率: 133M/s
相關芯片組產品:MSM7x01、MSM7200A
應用實例:HTC Dream(G1)、HTC Magic(G2)、HTC Hero(G3)、HTC Tattoo(G4)、摩托羅拉CLIQ(DEXT)、摩托羅拉ME600(後空翻)
Adreno 200 GPU
Adreno 200 GPU:
Adreno 200採用65nm製程,擁有統一的着色架構,在OpenGL-Es 1.x標準下的圖形質量上有了顯著提升,開發人員可以最大限度地使用它的圖形處理能力,這在以前是不可能的。
HTC G7內嵌Adreno 200 GPU
· 第一款支持OpenGL ES 2.0的圖形處理產品。
· 支持CPU、DSP、graphics和MDP的並行執行。
· 支持視頻、拍照設備的3D圖形信息實時處理。
· 支持的圖形標準(API):OpenGL ES 2.0, OpenGL ES 1.1, OpenVG 1.1, EGL 1.3, Direct3D Mobile, SVGT 1.2. DirectDraw
採用高通snapdragon QSD8250的戴爾Mini5
GPU圖形性能:
三角形輸出率:22M/s
像素填充率: 133M/s
相關芯片組產品:MSM7227、QSD8250
應用實例:HTC Legend(G6)、HTC Desire(G7)、HTC Aria(G9)、摩托羅拉XT502、索尼愛立信X8(E15i)、聯想樂Phone、戴爾Mini5(Streak)、索尼愛立信X10i
Adreno 205 GPU
Adreno 205 GPU:
Adreno 205採用45nm製程,提供了更強的2D和3D處理能力,達到了Adreno 200的四倍效能,但是擁有更低的功耗。
索尼愛立信Xperia Play採用的高通MSM8x55芯片組集成了Adreno 205
· 支持SVG和Adobe Flash硬件加速。
· 支持CPU、DSP、graphics和MDP的並行執行。
· 支持視頻、拍照設備的3D圖形信息實時處理。
· 支持的圖形標準(API):OpenGL ES 2.0, OpenGL ES 1.1, OpenVG 1.1, EGL 1.3, Direct3D Mobile, SVGT 1.2, Direct Draw, GDI. Concurrent CPU, DSP, graphics, and MDP
集成Adreno 205圖形芯片的HTC
Flyer平板電腦
GPU圖形性能:
三角形輸出率:41M/s
像素填充率: 245M/s
相關芯片組產品:QSD8250A(1.3GHz)、MSM7x30(800MHz)、MSM8x55(1GHz)
應用實例:HTC Desire HD、HTC Desire Z、索尼愛立信Xperia Play、聯想LePad Slate、HTC Desire S、HTC Incredible S、HTC Flyer平板電腦
Adreno 220 GPU
Adreno 220 GPU:
Adreno 220於2011年推出,相比前者有幾倍性能的提升,在遊戲、導航及瀏覽器應用中的表現出色,而且還可提供更大的顯示分辨率支持和更低的電源能耗。
新一代snapdragon芯片組內置Adreno 220圖形核心
· 支持CPU、DSP、graphics和MDP的並行執行。
· 支持視頻、拍照設備的3D圖形信息實時處理。
· 支持主流的圖形標準(API)。
HP TouchPad採用的高通APQ8060芯片組內嵌Adreno 220 GPU
GPU圖形性能:
三角形輸出率:88M/s
像素填充率: 532M/s
相關芯片組產品:高通APQ8060(雙核)、MSM8260和MSM8660(雙核)、QSD8672(雙核)
應用實例:HP TouchPad
Adreno 300 GPU
Adreno 300 GPU:
Adreno 300採用28nm製程,比現行高通的Adreno GPU架構強勁不少,據稱新的Adreno 300系列能提供與Xbox360或者PS3相仿的處理能力,不過還是眼見才爲實。這顆芯片會在2011年正式投產,要更晚些時候才能與大家見面。
高通芯片組路線圖
近期的MWC 2011大展上,高通發佈了代號Krait(環蛇)的下一代Snapdragon移動處理器微架構,作爲Scorpion核心的繼任者。Krait系列包含單核MSM8930,雙核MSM8960以及四核APQ8064,將全部採用28nm工藝製造。這三款產品情況如下:
· 單核MSM8930:全球首款集成LTE Modem的單芯片解決方案,面向主流智能手機,將集成Adreno 305 GPU,性能是第一代Adreno的6倍。
· 雙核MSM8960:全球首款集成多模式3G/LTE基帶的雙核方案,面向多任務智能手機和平板機。雙核心可實現異步頻率,支持雙通道LP DDR內存,集成Adreno 225 GPU,圖形性能是第一代Adreno 8倍。
· 四核版APQ8064:面向下一代計算和娛樂設備,內置四個異步CPU核心,核心最高頻率2.5GHz,集成Adreno 320四核GPU,圖形性能將是第一代Adreno的15倍以上。整體性能方面,APQ8064是第一代Snapdragon處理器的12倍,同時功耗下降了75%。
不過Krait系列產品現在僅爲紙上發佈,具體性能還要等待樣品出貨以後才見分曉。
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snapdragon——強勁整合的芯
全文總結:
前文已經提到,高通的GPU產品由於授權等各方原因,一般只應用在高通自家芯片組中。隨着新一代snapdragon系列芯片組的發佈,高通的移動芯片組產品將會以優異的性能表現贏得更多廠商的關注,屆時將會有更多的手機和平板電腦採用高通的移動芯片組產品。
但是,像德州儀器和三星這樣的芯片組廠商同樣不會示弱,他們屆時會拿出強勁的SoC產品進行抗衡。孰能勝出,我們暫且坐觀風雲,結果稍後自見分曉。