從熱血沸騰的電競比賽，到令人驚艷的3A級重磅遊戲大作，現今的遊戲需要比以往更高的效能、更高畫面更新率，以及更低的延遲。根據近期Steam調查顯示，超過64%的玩家會選擇在1080p的解析度下運行遊戲，不只一般的遊戲機與PC玩家，手機遊戲玩家更是如此。也因此，許多GPU廠商正致力為所有1080p玩家提供充裕的運算效能以及出色的功能，讓玩家在開啟所有最高階畫面設定時，也能享受最好的遊戲體驗。

由於手機遊戲的成長動能持續不斷，而玩家對於手機遊戲的畫面品質吹毛求疵且毫不妥協，使得行動繪圖晶片必須不斷精進。

近年來，我們已經可以看到智慧手機遊戲產業正大幅成長。在過去，大多數使用者都只在智慧手機上進行休閒遊戲，而將消耗系統運算資源較大的遊戲留給遊戲機或PC等，但這樣的趨勢在最近幾年已經開始出現了變化。現階段許多智慧手機擁有更強大的GPU，這已成為行動遊戲玩家不可或缺的配備。

行動GPU品牌

圖一 : 由於行動GPU不斷進化，許多中階智慧手機也都擁有出色的繪圖運算能力。

ARM Mali

就像其CPU架構一樣，Arm也向許多家晶片製造商（如華為海思、聯發科和三星等）授權Mali GPU架構，這些廠商整合了Mali繪圖架構到其SoC晶片中。這些SoC可以實現各種不同的GPU需求，來滿足不同應用所需的核心與頻率。

Mali處理器型號後面的數字通常用來表示運算單元或核心的數量。例如，Mali-T880 MP12代表其具有12個核心。儘管不同架構往往直接影響處理器的性能，但是核心的數量和頻率確實也將為處理器帶來更高的運算效能。

Qualcomm Adreno

Adreno GPU由高通開發設計，並應用於其Snapdragon處理器的產品線。在過去，Adreno由ATI（後來被AMD收購）所開發，最初時被稱為Imageon。AMD隨後將該產品線出售給高通，並將其更名為Adreno。

Imagination PowerVR

PowerVR是由Imagination所開發，他們將這款產品授權給許多不同的廠商，如Apple、聯發科、三星、Intel、展訊等。Apple在其iPhone產品線經常採用PowerVR來作為GPU處理器，直到其Apple A10 Fusion SoC的問世為止。

Apple GPU

在A11 Bionic和A12 Bionic的仿生晶片中，首次加入了Apple設計的GPU核心。這些圖形處理器的性能非常出色，無可否認的，蘋果公司在其SoC的設計上下了很多苦心。

行動GPU性能要素

決定行動GPU效能的三個主要因素大致如下：

一、GPU架構和製程

毫無疑問的，使用最新旗艦級架構的GPU將具有更好的性能。在Mali GPU中，其產品型號所對應數字，代表它正在使用的特定架構或設計方式。例如，在Mali-G76 MP10中，G76代表的是該架構的名稱。至於更好的製程可以帶來更快速、更高效能的GPU。對於當紅的手機遊戲來說，這一點將會非常重要。在過去，使用28奈米製程的舊款晶片，在進行遊戲運算處理時通常會過熱，這樣的問題在較新的晶片製程上可以獲得較好的解決。

二、GPU時脈頻率

GPU的頻率越高，代表GPU的效能就越好。一般來說，具有相同架構的兩個GPU，可能採用不同的時脈頻率，而這就會為其效能帶來顯著的差異。例如，MT6750中的Mali-T860 MP2 GPU具有520MHz的頻率，而同系列MT6750T的SoC中，相同的GPU則具有650MHz的頻率，可以提供更好的效能。

三、核心與運算單元數

Apple和高通在其GPU處理器中，並未透露核心數量。但Arm的Mali GPU只要透過其產品型號，就可以知道其所擁有的核心數。在其型號MP之後的數字，正是代表其具有的核心數量。例如，Mali-G76 MP10就代表其有10個核心，而Mali-G72 MP18則有18個核心。

具有相同架構，但核心數量不同的兩個GPU，其核心數的多寡將會對效能產生重大的影響。核心數越多，在一些遊戲的處理效能，或者評測軟體的跑分上，都會帶來更高的繪圖處理效益。

行動繪圖正方興未艾

圖二 : 新一代行動GPU將智慧手機運算效能大幅推昇至超越過往的水準。

在今天，智慧手機已經成為市場主流，使用旗艦級智慧手機所能獲得的運算效能，比起在一般手機上瀏覽網頁、社群網站等用途還要高上許多。事實上，由於行動GPU產品的不斷進化，目前許多中階智慧手機也都已經擁有非常出色的繪圖運算能力。

展望2020年的行動處理器市場，一顆平淡的處理器可能無法匹配最新款智慧手機的海量級應用。透過更為進化的7nm+製程可以提供更好的處理效能，但5奈米製程的晶片優勢，讓人不得不更加期待。

在2020年，幾款智慧手機處理器已經問世，包括最旗艦級的高通Snapdragon 865、三星Exynos 990、華為麒麟990、聯發科天璣1000等。此外，還有中階的高通Snapdragon 765和765G、三星Exynos 980、聯發科天璣800等。至於低階處理器的效能，則遠遠低於旗艦級的型號。

我們可以發現一個趨勢，旗艦級的處理器通常包含了更高效能的繪圖處理晶片，這是由於手機遊戲的成長動能持續不斷，而玩家對於手機遊戲的畫面品質吹毛求疵且毫不妥協，也使得行動繪圖晶片必須不斷精進。高通甚至針對某幾款晶片推出了增強型的遊戲版本，例如Snapdragon 730G和Snapdragon 765G等型號。高階的Snapdragon 865處理器還具有專用的遊戲功能，從繪圖功能到高更新頻率不一而足。但是，這樣的趨勢會導致智慧手機需要更多的空間來容納更大的繪圖晶片，以及更省電的GPU核心設計，以控制電池的耗損。

在今年，我們也將看到更強大的行動繪圖處理器，將用來處理4K畫質視訊畫面、億萬畫素相機，以及更多用於Wi-Fi 6和5G訊號解調器的增強型網絡模組。簡而言之，行動繪圖處理器已經遠遠超出了過去簡單的GPU設計，針對更困難的影像需求，其整體架構變得越來越複雜。

結語

對於智慧手機來說，CPU與GPU通常是密不可分的整體。展望2020年的行動處理器發展，有一些值得關注的趨勢即將出現，這可能使2020年成為行動處理器市場十分活躍的一年。在2020年預計上市的行動處理器將具有一些共同的特點，旗艦款處理器都將採用7nm或7nm+的FinFET製程，甚至逐漸往更先進製程邁進。與過去的10奈米製程處理器相比，在能源效率方面都出現了大幅度的改進。而新一代的行動CPU與GPU的問世，也都會將智慧手機運算效能大幅推昇至超越過往的水準，同時在2020年，支援5G與機器學習功能的處理器也將邁向市場主流地位。

高階處理器將走向多元化的設計發展取向，從CPU到GPU的架構設計，是否具備機器學習能力，支援5G功能等，都會讓不同廠商的SoC晶片產生效能的差異化，雖然這些高階晶片的差異消費者並不一定能真正感受得到。而中階處理晶片則將持續擁有更超值的多樣性與功能性。至於2020年更值得注意的將是價格更高昂的5G處理器發展腳步。