GPU大战：让手游画面更炫

　　移动手持平台上无穷无尽的处理器大战，同时也带来了嵌入式GPU的大战。在以往的PC平台上，独立显卡赋予了3D游戏画面新的定义，让我们从二维色块世界进入了绚丽的三维世界，现在手机与平板电脑所使用的GPU，同样也在飞速地发展，让手游以更快的速度追赶着PC与主机游戏。

手游，GPU成长的催化剂

   近几年来，手机游戏正在逐渐侵蚀着掌上游戏机的市场份额，当然这种“侵略”是有实力为基础的。

    目前在手机上看到的已经不再是当年简单的贪吃蛇，各种各样庞大、精美的手机游戏已经走进我们的生活，甚至一些电脑上出色的网游《魔兽世界》也有了手机终端中的山寨版，画面堪比PC上的DX9级别。而且不少最新的手机都能通过HDMI或WiFi连接高清电视，这让手机和平板甚至可以是类似Xbox360、PS3等游戏机一般的存在。

    当然，手游效果“PC化”发展背后，对系统提出了更高的处理要求。此前，为了降低游戏对系统的要求，手游设计时大多采用数据分包的切入设计方式。打个比方，用户要运行某一款游戏，那么在点击游戏图标的那一刻开始，游戏程序就会将向CPU发送一个整体指令需求包，该需求在CPU那里被分解为数个小型指令，然后CPU再向屏幕、GPU、音频等相关处理单元派分这些小型指令，此时CPU基本已经完成了它的工作，剩下的就是各个处理单元进行指令需求的处理。而这些处理过程基本是不间断的，一直到用户退出该游戏。

    不过，面对效果越来越优秀的手机游戏，在这种工作方式下的CPU已经越来越难满足。这时手机的图形处理性能也逐渐被重视，手机、平板电脑如同PC发展一样不得不引了一个专业助手——GPU。虽然CPU和GPU都是具有高速运算能力的芯片，但CPU更像“通才”——指令运算+数值运算，GPU更像“专才”——图形计算，不同类型的运算决定了它们的工作效率。

    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。

    由于移动游戏发展迅猛，开发者正将受欢迎的PC和游戏机游戏引擎移植到移动手持设备上，移动游戏现在可以具备先进的游戏特性，例如实时物理效果以及实时纹理生成。在这种趋势下专业的GPU能够为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。如苹果的iPhone5就使用了三核的PowerVR SGX 543MP3 GPU，三星的平板电脑Galaxy Note 10.1则使用了最高支持四核的Mail T400MP。除了苹果和三星，其他厂商也将在自己的下一代智能设备中升级GPU。

ARM平台四大主流GPU

　　目前市面上比较知名的手持设备GPU图形芯片有PowerVR的SGX系列、高通的Adreno系列、ARM自家的Mali图形处理单元和nVIDIA的Gefore ULV系列。

Imagination PowerVR SGX系列

　　对于广大公众来说，Imagination公司的名字或许并不响亮，但包括Intel、三星、德州仪器等公司都获得了Imagination公司的授权，他们制造的手机、超便携系统处理器或SoC片上系统芯片上，都搭载了由Imagination开发的PowerVR图形核心技术。

    PowerVR在20世纪90年代曾是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，但PowerVR转入了移动GPU领域。虽然PowerVR在桌面平台上难以和NVIDIA与AMD竞争，但在转向超便携、超低功耗平台后PowerVR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。目前市场是常见的主要有PowerVR SGX530/535/540/543/544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，OpenGL 2.0，依然采用TBR渲染模式，支持H264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。

　　POWERVRSGX544则是这个系列最顶级型号，三角形输出输出率达到88M/s，像素填充达到1250 M/s，单核的三角输出率要比双核SGX543MP2还要高。举例而言，即便是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。同时，为了满足越来越高的移动终端的图形处理要求，Imagination 要在今年推出了代号Rogue的 PowerVR 6系列. Imagination宣称PowerVR 6系列架构将会带给行动装置媲美桌上型GPU的效能，却仅有mW等级的功耗。根据意法爱立信此前公布的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，预计我们最快能够在今年年底看到搭载PowerVR 6核心的产品。