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Nella seconda parte della nostra analisi dell'hardware per i giochi, inizieremo la nostra conversazione sui telefoni che sono già nella media in termini di caratteristiche e prezzo, ma rimangono comunque rilevanti in termini di giochi, compresi quelli nuovi. La domanda principale sulla capacità del telefono qui è la scelta della piattaforma hardware più conveniente per i giochi.

Quindi, prima di tutto, in materia di giochi, quando scegli un telefono, dovresti scoprire su quale combinazione di processore e acceleratore video è costruito il telefono. Da poco tempo, sia il numero di giochi disponibili che la qualità della grafica dipendono seriamente da questo.

Ci sono due aree principali qui: telefoni costruiti su uno dei chipset Qualcomm della famiglia Snapdragon con un acceleratore video della serie Adreno e telefoni con acceleratori video della serie PowerVR.

Parleremo dei dispositivi Snapdragon oggi. Questo soluzione hardware molto comune tra Telefoni Android maggior parte dei produttori. Puoi conoscere l'elenco dei modelli principali su questa piattaforma. È possibile trovare un elenco di giochi ottimizzati per i telefoni Snapdragon. Tutti i dispositivi Snapdragon utilizzano varie versioni Acceleratori di adreno. Attinente alla media segmento di prezzo oggi sono gli acceleratori Adreno 200 e Adreno 205. Sfortunatamente, i dispositivi basati su una combinazione del processore QSD8250 e dell'acceleratore video Adreno 200 sono già un po 'obsoleti e possono scricchiolare giochi pesanti con grafica 3D, ma sono ancora più che adatti alla maggior parte già giochi rilasciati. I dispositivi più recenti (MSM7230/MSM8255 + Adreno 205) funzionano già senza problemi con tutti i giochi ottimizzati per Snapdragon.

Uno dei principali vantaggi nella scelta di un telefono basato su Qualcomm è diventato recentemente l'esclusività di alcuni nuovi giochi per il telefono Sony-Ericsson Xperia Play, che è basato su Snapdragon. Il lancio di giochi esclusivi per Sony-Ericsson Xperia Play è possibile anche su tutti i dispositivi Snapdragon.

Il principale svantaggio dei telefoni su Snapdragon rispetto ai telefoni su una piattaforma hardware di potenza comparabile di altri produttori che utilizzano l'acceleratore PowerVR, di norma, è la potenza inferiore di Adreno rispetto al suo principale concorrente. Tuttavia, questo problema non è così terribile, perché anche i giochi più recenti gireranno a una velocità sufficiente, forse con un dettaglio grafico leggermente inferiore.

In sintesi di questa parte, possiamo dire che i telefoni basati sulla piattaforma Snapdragon sono soluzioni equilibrate sia per il lavoro che per il gioco, per molti versi avanti rispetto alle soluzioni della concorrenza, ma ancora in ritardo rispetto alle soluzioni grafiche PowerVR in termini di giochi. Ne parleremo nella prossima parte.

La funzione principale della GPU è il rendering della grafica 3D, effetti visivi e visualizzare tutto questo sullo schermo dello smartphone. La GPU riceve i poligoni (poligoni, superfici minime per la visualizzazione) in ingresso, e dopo aver eseguito le necessarie operazioni matematiche e operazioni logiche restituisce le coordinate dei pixel. La GPU opera con un numero enorme di attività indipendenti, per questo ha molte unità di esecuzione. Nelle moderne GPU desktop, possono essercene diverse migliaia. L'enfasi principale in un tale sistema è posta sul numero e sulla velocità del calcolo parallelo.

Esistono diverse caratteristiche principali della GPU che in un modo o nell'altro influenzano le prestazioni. Diamo un'occhiata a loro in modo più dettagliato.

tipo di architettura. Per cominciare, consideriamo il concetto di shader: si tratta di un programma progettato per essere eseguito da un processore grafico. Sono di tre tipi:

  • vertex (vertex shader) - elabora i dati dei vertici dei poliedri (coordinate, colore, ecc.);
  • Geometry shader: opera su una matrice di dati ricevuti dai vertex shader;
  • pixel o fragment shader: lavora con frammenti e trame di immagini, opera con dati pixel (coordinate, colore, ecc.).

Esistono architetture in cui un core shader separato è responsabile per ciascuno di questi tipi. Ora vengono utilizzati principalmente processori unificati, in cui i vertici, la geometria e i pixel shader vengono elaborati simultaneamente. Il numero di tali core può variare. Inoltre, le caratteristiche delle architetture dei moderni processori grafici sono l'organizzazione del sistema di gestione principale, la memoria cache e l'interazione con altri moduli SoC.

Norma di processo. Tutto è simile alla CPU. Più piccolo è questo valore (misurato in nanometri), più la GPU sarà più produttiva, efficiente dal punto di vista energetico.

Orologio principale della GPU. In parole povere, questo è il numero di attività eseguite per unità di tempo. Di conseguenza, maggiore è la frequenza con cui opera il core grafico, migliori sono le sue prestazioni. Allo stesso modo processore la frequenza si misura in hertz.

Tutti i parametri di cui sopra influiscono su caratteristiche numeriche generalmente accettate come:

  • il numero di triangoli elaborati al secondo, solitamente misurato in milioni - Mega (MTriangles / s);
  • il numero di pixel elaborati al secondo, solitamente misurato in milioni - Mega (MPixel / s);
  • il numero di operazioni di elaborazione in virgola mobile al secondo, solitamente misurato in miliardi - Giga (GFLOPS).

Dopo aver affrontato i parametri della GPU, ricordiamo brevemente i principali attori di questo mercato.

Adreno- Chip grafico Qualcomm, utilizzato nel loro SoC Snapdragon. Inizialmente, questa GPU è stata sviluppata da ATI Imageon. Vedere la prospettiva degli smartphone in sala operatoria Sistema Android, Qualcomm ha acquisito la divisione ATI nel 2009, ribattezzando Imageon in Adreno. Chip grafici popolari di questo marchio: Adreno 203, 205, 305 - soluzioni economiche, Adreno 320, 330, 420 - ammiraglia.

NVIDIA GeForce ULP- nato da un'idea del leader mondiale nella produzione di sistemi grafici principalmente per computer desktop e computer portatili. Il mercato dei dispositivi con sistema operativo Android Nvidia ha iniziato a conquistare con il SoC Tegra 2. Concentrandosi principalmente sull'ottimizzazione per i giochi, l'azienda si è aggiudicata gran parte del mercato con le sue soluzioni successive (Tegra 3, Tegra 4). E il processore grafico SoC Tegra K1 ha fatto colpo.

PowerVRè la GPU con la quota maggiore del mercato dei dispositivi mobili. Sviluppato da Imagination Technologie. Questa azienda ha iniziato con soluzioni grafiche per PC desktop e console di gioco, ma incapace di reggere la concorrenza con ATI e Nvidia, si è spostata nel campo dei dispositivi mobili, dove ha avuto un serio successo. Oltre a smartphone e tablet Android, PowerVR è il principale fornitore di chip grafici per Apple. I prodotti più iconici: PowerVR SGX 531, SGX 544MP, SGX 545, SGX 543MP2, GX6200, GX6650.

Mali- sviluppo del fondatore dell'architettura del processore per la maggior parte dei dispositivi mobili di ARM Limited. I primi passi nella produzione di GPU sono stati compiuti dalla sua divisione norvegese ARM Norway. La prima GPU a tutti gli effetti è stata il modello Mali-200, che è stato sostituito dal Mali-300 con un livello grafico simile alla Sony PSP. Poi c'erano i famosissimi multi-core Mali-400, T604 e l'ammiraglia Mali-T760, 820, 860. La GPU Mali nei loro SoC è ampiamente utilizzata da MediaTek, Rockchip, Samsung.

Non fornisco i risultati di molti test sintetici, poiché in quasi tutti i benchmark le prestazioni grafiche sono calcolate solo nell'intero SoC e, come dimostra la pratica, non sono sempre oggettive. A meno che non mostri i primi 10 dispositivi con la grafica più produttiva di 3DMark.

Livello grafico nei giochi per smartphone moderni piuttosto alto. Può essere facilmente confrontato con soluzioni per PC fissi. Allo stesso tempo, i requisiti per le prestazioni delle GPU stanno crescendo. In risposta, gli sviluppatori migliorano l'architettura, aumentano il numero di core e aumentano la velocità di clock. Ma ancora una volta, dobbiamo capire che le prestazioni della GPU nelle applicazioni sono influenzate da tutti i componenti del SoC, con l'ottimizzazione del software altrettanto importante. Solo se tutti i fattori coincidono, puoi contare su un risultato eccezionale. Tienilo a mente quando scegli uno smartphone per giocare!

Molti di voi hanno scaricato la cache per i giochi o guardato le caratteristiche di un dispositivo. Tutti hanno visto che c'erano alcune parole oscure come Tegra, Adreno, Mali, PowerVR. Scopriamo di cosa si tratta.
Tutti i precedenti sono acceleratori video. L'acceleratore video è una delle parti principali del SoC (System on the Chip), abbreviato GPU. La GPU, o unità di elaborazione grafica, è un tale chip integrato nella CPU ed è responsabile della grafica 2D e 3D. E la loro performance si misura in Flop. CPU, o Central Processing Unit, in una parola, processore.

Considera i tipi delle GPU più popolari. Ce ne sono 4 tipi:

  1. Tegra (GeForce ULP) di NVIDIA
  2. Adreno di Qualcomm
  3. Mali di ARM
  4. PowerVR di Imagination Technologies
Ci sono anche GPU meno popolari, ma le prenderemo in considerazione la prossima volta.

Tegra (GeForceULP)

In generale, l'emergere di un SoC come Tegra è iniziato nel 2007, a causa dell'acquisizione di PortalPlayer da parte di NVIDIA. A quel tempo, il processore non era popolare, poiché la potenza non era competitiva e lo stesso Tegra veniva utilizzato nei lettori, negli smartphone sotto Windows Mobile e Windows CE.

L'evoluzione della linea SoC Tegra

Tutto è cambiato dopo che NVIDIA ha scommesso su un nuovo sistema operativo da Google - Android. Quindi nel 2010 è apparso un Tegra 2 dual-core per tablet e nel 2011 per smartphone. Poi è arrivato Tegra 3 e poi Tegra 4, 4i, K1 e X1.

L'evoluzione stessa capacità grafiche iniziato con Tegra 2. La GPU della CPU di NVIDIA aveva 8 core grafici, supporto completo per Direct3D Mobile e OpenGL ES 2.0 e prestazioni di 6,7 GFLOPS a 400 MHz.

E la GPU Tegra 3 ha già 12 core grafici, 12,4 GFLOPS a una frequenza di 520 MHz.

Già nel 2012 c'erano esclusive per Tegra nei giochi, ad esempio grafica migliorata, effetti speciali e rendering, nonché ottimizzazione. Molte persone si sono lamentate della mancanza di prestazioni.

Sono già in silenzio su Tegra 4 e 4i con core grafici 72/60 con supporto per OpenGL ES 3.0 e 96,8 GFLOPS con 72 core a 672 MHz e 74,8 GFLOPS con 60 core a 660 MHz.

Non stiamo parlando di K1 con 192 core grafici, supporto per Direct X 12, OpenGL ES 3.1 e prestazioni di 360 GFLOPS a 850 MHz.

Non parliamo di X1 con prestazioni di 1 TFLOPS, con 256 core grafici a una frequenza di 1 GHz. Possiamo subito dire che il mercato della telefonia mobile si sta sviluppando.

Ma dov'è tale potenza senza un'adeguata ottimizzazione? In questo momento NVIDIA lo sta facendo.

Portale per Tegra 4/K1

Half-Life 2 per Tegra 4/K1

Lancia varie esclusive, come Portal e Half-Life 2 e così via. Tutte queste applicazioni sono in un mercato speciale per Tegra - Tegrazone.

In generale, se ti piace giocare, prendi Tegra.

Adreno di Qualcomm (SoC Snapdragon)

L'aspetto a tutti gli effetti di Adreno è arrivato dopo il lancio della linea di SoC Snapdragon da parte di Qualcomm nel 2009.

ToshibaTG01

Primo dispositivo mobile Snapdragon era Toshiba TG01 con Adreno 130, e poi HTC HD2.

P.S. La potenza dei chipset può essere paragonata alle console di gioco.

Dopo lo sviluppo di Android e Windows Phone, lo stesso sviluppo di Snapdragon è aumentato notevolmente. Da 6 anni sono già state prodotte 5 generazioni di SoC Snapdragon. S1, S2, S3, S4 e 200/400/600/800.

Durante queste cinque generazioni, sono stati lanciati molti tipi di processori, il che può creare confusione. Per fare questo, puoi vedere la tabella qui sotto, dove ho raccolto i popolari questo momento tipi di GPU e relativi processori.

GPU → Processore

Ed ecco l'elenco delle prestazioni di Adreno in GFLOPS (Più sono, meglio è):

  • Adreno 130 - 133MHz - 1.2GFLOPS
  • Adreno 200 - 245 MHz - 4 GFLOPS
  • Adreno 203 - 294 MHz - 9,4 GLOPS
  • Adreno 205 - 266 MHz - 8,5 GLOPS
  • Adreno 220 - 320MHz - 19GFLOPS
  • Adreno 225 - 400 MHz - 26 GFLOPS
  • Adreno 305 - 450MHz - 24GFLOPS
  • Adreno 320-450MHz-86GFLOPS
  • Adreno 330-450-578MHz-130-167GFLOPS
  • Adreno 420-600MHz-172GFLOPS
  • Adreno 430-700MHz-454GFLOPS
I chipset Snapdragon sono utilizzati in molti dispositivi, in particolare i flagship. Non devi preoccuparti dell'ottimizzazione nei giochi a causa della popolarità della GPU, ma ultime versioni supporta OpenGL ES 3.1 e Direct X 11.

Mali di ARM

Mali è una GPU di ARM. È diviso in 4 generazioni: Utgard, Midgard 1/2/3.

LG Renoir

La prima GPU era Mali-55 con supporto OpenGL ES 1.1 e con un core grafico, riconosciuto come il chip grafico più piccolo, apparso per la prima volta in LG Renoir, dove Mali-55 viene utilizzato solo per ottimizzare l'interfaccia.

La seconda esperienza nella creazione di una GPU è stata Mali-200. Quindi supportava già OpenGL ES 2.0 con 1 core grafico a 275 MHz.

La terza esperienza è stata su Mali-300. Poteva riprodurre grafica a livello di PlayStation Portable, la frequenza della GPU era di 395 MHz.

La quarta esperienza nella creazione della GPU è stata rivoluzionaria - Mali-400 - una continuazione del Mali-300, ma con supporto multi-core fino a 4 core grafici, per cui le prestazioni aumentano fino a 4 volte. Frequenza in 395-533 MHz, prestazioni da 2,5 a 19 GFLOPS. Popolare tra smartphone e tablet nel 2013.
anni.

C'è anche un Mali-450. Questo è lo stesso 400, ma le prestazioni sono raddoppiate. Può avere fino a 8 core grafici, una frequenza da 375 a 700 MHz e prestazioni di 30-60 GFLOPS.

Mali-T760 è la GPU più potente tra Mali, con supporto fino a 16 core grafici, frequenza 685 MHz e 376 GFLOPS! Supporta OpenGL ES 3.1, OpenCL1.2, OpenVG 1.1 e Direct X 11.1.

Puoi vedere le GPU Mali più popolari in questa tabella:

GPU → Numero massimo di core grafici
Più del 35-40% dei dispositivi funziona con il Mali. Pertanto, non puoi aspettarti tali fregi e ritardi nei giochi.

Di solito il Mali può essere trovato nei chipset Exynos, MediaTek, AllWinner, Rockchip.

Power VR di Imagination Technologies

GPU creata da Imagination Technologies negli anni '90. A quel tempo era anche alla pari con AMD e NVIDIA, ma a causa del rapido sviluppo di altre società, rimase indietro rispetto a loro. Successivamente, sono passati agli elettrodomestici mobili e domestici.

Saltiamo tutti i preludi e iniziamo subito con la GPU:

Serie → GPU
GPU PowerVR popolari
Esistono così tanti tipi di GPU che ti mostrerò solo un elenco in base alle prestazioni GFLOPS (più grande è, più potente):

  • SGX530 - 200-300 MHz - 1,6-2,4 GFLOPS
  • SGX531 - 200MHz - 1.6-2.4GFLOPS
  • SGX531 Ultra - (MT6577, MT6575) - 522 MHz - 4,2 GFLOPS
  • SGX535 - 300MHz - 2.4GFLOPS
  • SGX540-153-512MHz-3.2-6.1GFLOPS
  • SGX543 - 200-300 MHz - 6,4-9,6 GFLOPS
  • SGX543 MP2 - 250 MHz (Apple A5) - 16 GFLOPS
  • SGX543 MP3 - 300 MHz (Apple A6) - 29 GFLOPS
  • SGX543 MP4 - 250 MHz (Apple A5X) - 32 GFLOPS
  • SGX544 - 286-357 MHz - 9,2-11,4 GFLOPS
  • SGX544 - 600MHz - 19GFLOPS
  • SGX544 - 300-533MHz - 19-51GFLOPS
  • SGX545 - 533 MHz - 8,5 GLOPS
  • SGX554 - 300MHz - 19GFLOPS
  • SGX554 MP4 - 300 MHz (Apple A6X) - 77 GFLOPS
  • G6100 - 300MHz - 19.2GFLOPS
  • G6200 MP2 - 300-500 MHz - 38,4-64 GFLOPS
  • G6400 MP4 - 300MHz - 77GFLOPS
  • G6430 MP4 - 450 MHz (Apple A7) - 115,2 GFLOPS
  • GX6450 MP4 - 450 MHz (Apple A8) - 115 GFLOPS
I chip grafici stessi possono essere trovati nei processori di Apple, MTK, AllWinner, Intel, Samsung.

Abbiamo esaminato 4 tipi di popolari acceleratori video grafici di 4 diversi produttori. Ognuno ha i suoi contro, ognuno ha i suoi pro. Hai anche imparato cos'è una GPU, una CPU e qualcosa sulla storia di ciascun acceleratore video.

Spero che questo articolo ti sia di aiuto e buona fortuna per le tue avventure!

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