对于很多读者朋友来说， Imagination公司的名字或许并不响亮，但由它设计的PowerVR图形核心却是数以亿计的移动产品实现图形加速功能的幕后英雄。如苹果的iPad自诞生之日起就一直沿用PowerVR图形架构，包括三星、诺基亚等智能手机制造商也都是PowerVR架构的忠实拥戴者。

大有来头的PowerVR

    隶属于Imagination Technologies公司的PowerVR在20世纪90年代曾是桌面级图形产品3dfx Voodoo的主要竞争对手，在后来的市场竞争中，这两个品牌都从PC市场消失了，而PowerVR转向了移动GPU领域。虽然PowerVR在桌面平台上难以和NVIDIA与AMD竞争，但在便携、超低功耗的移动智能终端平台上却有着不错的表现，诸如OpenGL 2.0、OpenGL VG 1.0以及DirectX 9.0L等诸多规格都做到了完美支持。

    PowerVR SGX采用先进的完全可编程设计，虽然结构方面更偏向传统的图形核心，但也借鉴了通用流处理器的设计优势，这一特点桌面显卡直到在GeForce 4系列中才完全实现的。这样的全功能和全系列API支持在超便携设备上是非常少见的，因此PowerVR芯片也被大名鼎鼎的苹果选中，作为旗下iPhone、iPad的图形芯片。

PowerVR SGX的规格参数

    在Android时代，由于设计上采用OpenGL ES接口对CopyBit函数进行加速，而后者是很多图形操作的基础，所以实际上在Android系统中很多图形函数，背后都是借助了3D加速硬件，哪怕是2D图形函数也是如此。因此3D加速性能不再像Windows Mobile时代那样成为可有可无的功能了——它已经对系统性能有着直接的影响。这时PowerVR架构的优势最终得到了体现——它支持OpenGL ES1.1和2.0标准，可以为3D图形、二维矢量图形、通用计算等应用提供加速。

应用无处不在，SGX5系列重拳出击

1.类似DX10的统一计算单元

    目前PowerVR的主打产品是PowerVR SGX5系列，在设计上它最大特点是采用比较先进的统一计算单元——类似于桌面领域自DirectX 10引入的US概念，来处理各类数据，而不是像传统GPU一般把数据分为顶点和像素单独计算，因此它可以用较小的规模实现同样的性能，有利于嵌入式设备将其集成到本身的核心设计中，这也是它被广泛采用的原因。

    目前市场是常见的主要有PowerVR SGX530/535/540等几个型号，均属于第五代PowerVR产品，采用统一架构，支持DX9、SM3.0以及OpenGL 2.0，依然采用TBR渲染模式，支持H.264解码。PowerVR SGX最多可拥有16个图形核心，每个Core拥有4个渲染管线，总共拥有64个USSE2图形管线，可以根据不同的市场定位配备不同的管线配置。

2. 苹果、Intel对SGX535升级

    比如第一代iPad就是采用了PowerVR SGX535。原版的PowerVR SGX535的核心频率设定为200MHz，拥有7M/s的三角形生成率和250M/s的像素填充率，实际性能和GeForce 2 GTS基本相当。不过苹果对PowerVR SGX535经过了优化与改造——采用传输带宽更大的LPDDR2内存，并且将显示芯片与内存直连让延迟更低、让I/O吞吐能力更强。而Intel也曾在自家的ATOM搭配芯片组中采用了PowerVR SGX535图形GPU——其第一代超便携平台“Menlow”使用的独立外置显卡芯片就是PowerVR SGX 535，被Intel命名为GMA 500。后来Intel在采用45nm Atom Z6XX系列处理器中将PowerVR SGX 535的频率大幅度提升到了400MHz，使得图形性能有显著的提升，因此Intel也干脆将核心命名更改为GMA 600，用于区别上代产品。

    不过PowerVR SGX 535在PowerVR SGX543面前也只能算小巫而已。PowerVR SGX543属于PowerVR SGX5系列的旗舰型号，它最大的特点采用MIMD（多指令，多数据流）的多模块架构，可采用多种核心配置，从双核，四核到8核，16核（标记为 SGX543 MP2、SGX543 MP4、 SGX543 MP8、SGX543 MP16）。如新iPad、索尼PS Vita均采用PowerVR SGX 543 MP4图形核心。

采用PowerVR SGX543 MP4的索尼PS Vita。

3. 多核SGX540系列开发前景大好

    虽然四核的PowerVR SGX543 MP4运行频率仅为200MHz，但是每秒可生成1.33亿个多边形，像素填充率则可达每秒40亿像素（4GPixel/s），已经达了入门级台式显卡的水准。比如低端显卡GeForce GT210的像素填充率也只能达到2.5GPixel/s，不过大家可别忘了GT210的GPU核心频率为589MHz，Shader频率达到了1.4GHz。而八核设计的 SGX543 MP8在理论像素填充率方面更是达到了能与GeForce GTX260-216持平的水平。

    当然，这只是理论数据而已！要知道Intel Atom Z2580整合的是更高级PowerVR SGX544MP2，虽然只是双核心、32 MAD，但频率高达533MHz，浮点性能宣称也只有34.1GFlops。因为PowerVR这种高灵活度的架构需要复杂的支撑体系来维持内部的高效工作，PowerVR SGX5系列显然不具备这个条件。因此虽然其架构比较先进，标称的三角形生成率与像素填充率也很高，但实际效果并不能简单的与之等价。

    PowerVR SGX543 MP4性能测试

    从相关测试成绩来看，四核PowerVR SGX543 MP4的实际性能并不没有达到PowerVR SGX544MP2的两倍。所以在现实游戏中，如果考虑各方面的限制因素，四核SGX543 MP4的性能肯定比Tegra 3高不少，但远远达不到四倍的程度。虽然现实现理想有所偏差，但不可否认PowerVR SGX543 MP的威力是不容小视的，经过扩展它可以轻松实现性能倍增。对于开发者来说，SGX543MP提供了非常便利的线程管理功能。无论采用双核心还是16核心，驱动程序和应用程序都不需要做任何修改，所有的管线、线程管理都可以由硬件完成。SGX543MP还支持GP-GPU通用计算功能，支持Khronos集团的多个行业标准OpenGL ES 2.x、OpenVG 1.x和OpenCL。

蓄势待发的PowerVR 6系列

    为了满足越来越高的移动终端的图形处理要求，Imagination 在今年CES2012上推出了代号Rogue的 PowerVR 6系列——PowerVR G6200/PowerVR G6400。令人费解的是，Imagination并未公开PowerVR 6的特性细节和具体规格，目前仅仅知道G6200拥有两个“计算阵列”(compute clusters)，而G6400有四个。不过Imagination宣称PowerVR 6系列架构在提供媲美桌面GPU的性能的同时功耗却只有mW级别。根据意法半导体今年2月在MWC大会上公布的Nova A9600 SoC规格数据，它搭载的PowerVR 6 GPU每秒钟可生成3.5亿个“真实多边形”，性能是PowerVR SGX 543的三倍。

    除此之外PowerVR Series6系列的技术特性相当先进，如支持DX10、OpenGL ES “Halti”（开发中的OpenGL ES 3.0），规格已经可以媲美GeForce G200、Radeon HD 4000、HD Graphics 3000等入门级桌面GPU。而且PowerVR 6系列的特定型号可以扩展做到完全的DX11.1 WHQL兼容，而这一点只有现在的AMD Radeon HD7000系列和未来英特尔Haswell能做到。

写在最后

    在多核心和新架构以及更高频率的支撑下，ARM处理器的性能突飞猛进，已经接近目前中低端x86处理器的水平。在多核架构成为主流的今天，多媒体应用的并行机制十分显著，例如图像处理、音频/视频转码以及文件压缩等。这些应用可以利用对称多重处理以及CPU+GPU结合，配备性能更强的图形处理核心无疑对用户体验提供更加立竿见影的效果。在这种趋势下，支持多模块架构的PowerVRSGX5/6系图形处理器将能够为未来智能终端实现更高的性能，提供更高的图像质量，让玩家也能够获得更加逼真的游戏体验。