PowerVR 绘图处理器助力全志四核 A31s

2013年04月15日12:11:00 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：3G 应用电源

作者：Imagination Technologies技术高管 Alexandru Voica

用于 Phablet 的高性能 SoC —— 全志科技（Allwinner）四核 A31s 处理器

全志科技（Allwinner）A31s 平台可支持高分辨率屏幕和丰富的无线通讯选项，专为呈现多样化内容所设计和优化，从流媒体和阅读电子书、到高画质游戏与社交媒体互动都可适用。

Allwinner A31s 的内核是一个可提供多媒体、易连接性和低成本 BOM 集成的高性能、低功耗平台，并可支持多种无线数据传输技术，如 EDGE、3G、LTE、WiFi、蓝牙、FM、GPS、AGPS和 NFC。

更重要的是，Allwinner 选用 Imagination领先业界的 PowerVR 绘图处理器开发 A31s SoC，此技术让 Allwinner 在如此竞争激烈的市场中脱颖而出。

内置PowerVR SGX544MP2 GPU的四核CPU 全志 A31s处理器

什么是“phablet”？

就在几年前，要定义一台“平板电脑”很简单：消费者想要有一台便携又有强大多媒体功能的设备，并具备特定的外形设计、高分辨率屏幕和一些固有特性。平板电脑通常没有键盘，采用一体式设计、重量比笔记本电脑轻，而且电池寿命也比传统的笔记本电脑长。研究显示，77% 的平板电脑配备 9 英寸或更大的屏幕，但较终平板电脑的尺寸仍需取决于购买它的用途。

随着零售价格下降和平板电脑日益普及，在便携式和成本的考虑下，各种更小尺寸的设计快速兴起，其中以 7 英寸平板更受消费者喜爱。

与此同时，有一种新类型的设备逐渐受到重视和欢迎，它们既不是智能手机也不是平板，而是介于其中的产品。这些能在智能手机的便携性和平板电脑的较大屏幕尺寸间取得折衷的混合型设备，现在被称为 phablet。

“phablet”可被定义为配备 5 到 7 英寸屏幕的计算设备，有着和平板电脑一样的外形设计，但也具备手机功能，可以进行语音和移动数据传输。由于尺寸较小，使用者携带 phablet 和携带智能手机一样方便，但较大的电池和较高的性能又可提供与一般平板电脑类似的多媒体或网络浏览体验以及较长的待机时间。

PowerVR GPU 可充分发挥电池续航能力并避免过热问题

功耗对移动设备，特别是智能手机、小尺寸平板电脑和 phablet 来说至关重要。这些设备虽然无法像其他体积较大的产品一样可以配备大型电池，但仍必须在有限的功耗预算内提供高性能运算。

随着绘图处理器（GPU）正逐渐成为 SoC 处理性能背后的重要推动力量，绘图 IP 内核数量的扩展便必须在性能、功耗和面积需求间取得微妙的平衡。

通过采用 Imagination 的 PowerVR SGX544MP2 来开发 A31 和 A31s 平台，Allwinner 发现，相比于竞争方案采用两倍的内核数量，并以两倍的时脉频率运行，Imagination 的方案不仅能提升超过 50% 的绘图与运算性能，还能显著地降低功耗。这对运算平台来说是极为重要的一点。

由于竞争方案原本的效率就低（特别是采用蛮力（brute force）设计方式），因此它们必须通过升压超频到极高的频率才能提供不错的性能。但这会导致危险的过热问题（温度可能高达摄氏72 至 100 度以上），这在实际使用时是无法接受的。产品温度不应该大幅超过体温，而且绝对不能高到接近会使皮肤烧伤的温度。

解读竞争方案的基准测试表现

我们看到竞争对手耗费好大的力气才能与 PowerVR GPU 竞争，而且必须通过提升电压和提高时脉速度来运行基准测试程序，才能声称取得优异性能。但这不仅无法确实显示出使用者的实际体验，而且也对芯片的真实性能提供了错误印象。

提高基准测试分数的技巧很简单：先确认基准测试的运行时间大概是一般用户使用平板电脑的时间长度——例如 10 或 15 分钟，然后再看产品温度以及基准测试速度发生什么变化。在有些案例中，我们会看到温度快速升高到手没办法拿，同时由于芯片上的温度管理功能启动（如果此功能之前没有关闭，误导的结果会更严重），会使性能急剧下降到只有宣称基准测试速度的几分之一而已。

韩国网站 Playwares.com 的温度测量结果

终端用户不会喜欢一台发烫的平板电脑，也不喜欢当温度管理功能启动或关闭时造成性能大幅的变化。这个必须持续调整 GPU 工作频率的过程称为 thermal panic linked throttling（过热节流现象），会造成整体使用体验与芯片性能的大幅度波动，系统好比必须在 600MHz到 300Mhz 或更低的频率间频繁切换。

PowerVR 是同级别产品中较低功耗的 GPU，可确保用户连续使用数小时都能取得较佳的平板电脑使用体验。通过采用 PowerVR GPU，Allwinner 这样的 Imagination SoC伙伴就不会遭遇类似的过热或性能不稳定问题。PowerVR 架构独特的低功耗技术包括 TBDR（分块式延迟渲染）、PVRTC 和PVRTC2 纹理压缩支持，以及单独的硬件 2D 内核，都有助于实现持续的优异性能与更低功耗。

这较终会改善整个系统的实际应用性能，并降低内存带宽要求。

PowerVR Series5XT 是高分辨率屏幕的首选绘图引擎

PowerVR GPU 一直走在高分辨率屏幕的较前沿，推动了复杂的UI用户界面以及智能手机、平板电脑、智能电视和其他消费设备 Retina（视网膜）分辨率（和更高）的超真实感游戏。我们预期基于A31s的配备高分辨率屏幕的新款 PowerVR-based 智能手机、phablet 和平板电脑将陆续上市，此高性能低功耗高分辨率趋势今年将持续发展。

当我们谈到具备高分辨率屏幕的设备时，像 Allwinner A31s 和 A31 这些基于 PowerVR Series5XT 的设计正引领市场发展。举例来说，Allwinner A31s 可支持高达 1280×800 像素、2160p 视频解码、1080p 视频编码 —— 这些特性可充分满足主流、大批量应用对更高绘图与运算性能的需求，来与市场上更昂贵的解决方案竞争。通过将音频、ISP（影像视频处理器）和语音通讯界面直接整合在芯片上，Allwinner A31s 可显著降低 BOM 成本。

以同一个 PowerVR GPU 实现接近 OpenGL ES 3.0 的功能性与 GPU 运算

PowerVR Series5XT GPU 具备完整特性，可支持未来设计所需的扩展性能，而且它所提供的功能远不止于标准 API 构建。举例来说，Allwinner A31s 和 A31 SoC 中内置的 PowerVR SGX544MP2 可支持各种绘图 API，包括 OpenGL ES 2.0、桌面 OpenGL 2.1（包括 X11 与 DRI2、EXA 和 DRM支持的整合），以及 DirectX 9_3。

更重要的是，PowerVR Series5XT GPU 可提供业界数量较多的 OpenGL ES 2.0 扩展，并可将OpenGL ES 3.0 功能带入此较新的平台上。这可为应用开发人员提供两种 Khronos图形标准版本间的升级路径，使他们能针对移动平台开发较优化的游戏机级品质程序。

与其他无法支持 OpenCL或Renderscript/Fiterscript API（或完全缺乏此特性组合）的 GPU 供应商不同，Imagination 可横跨所有 PowerVR 内核以提供 GPU 运算功能，包括 Series5、Series5XT 和 Series6。我们的 SGX 平台可为 GPU 运算提供 IEEE 32 位浮点运算准确度与先进文本切换（context switching），以及多种的同步 API 支持。

这能使 Allwinner A31s 和 A31 这些基于 PowerVR 的平台为各种设备提供无须妥协的运算和绘图性能。

PowerVR 绘图处理器助力 Allwinner 等 Imagination 合作伙伴取得成功

我们很高兴能与 Allwinner Technology, (@AllwinnerTec)取得此合作成果，全志科技是领先的智能应用处理器SoC和智能模拟芯片设计厂商。将 Allwinner 的设计与集成专业技术和Imagination 领先业界的绘图技术结合在一起，可开发出绝佳的多核多媒体智能终端应用处理器。

凭借卓越的研发团队及技术实力，全志科技在超高清视频编解码、高性能CPU/GPU多核整合、先进工艺的高集成度、超低功耗等方面处于业界领先水平，是全球平板电脑、高清视频、移动互联网设备以及智能电源管理等市场领域的主流供应商之一。