通常市場在取決一部行動裝置設備效能好壞時,大抵上會以兩個面相來進行觀察,一是行動處理器晶片,二則是所搭載的行動GPU。再加上,時下的行動裝置設備多半動輒搭載4~8核心行動處理器晶片,行動GPU相較於行動處理器晶片似乎有些被冷落,但如果細細觀察,行動GPU更新的腳步絕對不亞於行動處理器晶片,尤其行動裝置設備越來越強大,不僅螢幕尺寸以及解析度不斷激進提昇的狀況下,行動GPU所需承受的任務也與日俱增。。
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圖/pc.watch.impress.co.jp BigPic:784x377 |
行動GPU在軟體層方面,除了採取導入更多的紋理壓縮格式方案之外,同時在效能部分也越來越朝向桌上型獨立顯卡效能靠攏,有越來越多行動GPU開始支援OpenCL Full Profile,讓行動GPU能夠耗費最少的頻寬以及功耗完成原有的工作。
畢竟,沒有高頻寬就沒有大量的紋理資料,也就等同於跟失去高畫質畫上等號,即便頻寬不是限制行動GPU發展的唯一因素,但行動GPU廠商最關心的議題還是聚焦在如何在有限的頻寬裡提升GPU效能與畫質,除了運用紋理壓縮格式技術之外,另一種方法便是使用不同的渲染引擎。
目前行動GPU主要採用的渲染引擎分別為IMR、TBR及TBDR,而NVIDIA的GeForce ULP便是採用IMR渲染引擎,一般來說,採用IMR渲染引擎的GPU在將物體進行渲染後,會將渲染結果寫回系統記憶體中的frame buffer,但這樣的動作往往會造成行動GPU耗費了大量的時間,卻渲染了一個被遮蔽而看不見得物體,進而造成Overdraw現象。
再加上,採用IMR渲染引擎的行動GPU會頻繁讀寫和修改frame buffer,所以對頻寬的要求較高,無疑對電池續航力是一大考驗,因此目前大多數的行動GPU都是改採TBR(Tile Based Rendering)渲染引擎。相較於IMR渲染引擎的高耗電,ARM的Mali GPU、以及高通的Adreno則是採用TBR(Tile Based Rendering)渲染引擎。
TBR渲染引擎的運作原理是將整個畫面分成許多小區塊,再將這些小區塊的渲染放置到高速緩衝記憶體內執行,如此一來就能夠有效避免這樣就避免頻繁讀寫和修改frame buffer,進而減少頻寬使用,不過還是無法有效避開Overdraw問題。
而Imagination的PowerVR採用的即是TBDR(Tile Based Deferred Rendering)渲染引擎,該渲染引擎注重儘可能在場景處理的早期將渲染圖像所需的處理最小化,並且提升處理吞吐量的同時將記憶體使用和功耗降至最低,對行動裝置設備在有限的記憶體以及電池續航力來說有相當大的助益,因此能夠完全避免掉Overdraw問題。
雖然行動GPU想要再效能方面追過個人電腦之獨立顯卡,還須奮鬥好一段時間,但從未來的發展方向來看,多核心是行動GPU效能提升的重要手段。為了滿足行動設備高品質遊戲的 GPU 需求,在電池技術沒有顯著革新的當下,如何有效的分配應用處理器各架構的電力以及減少記憶體的傳輸,是應用處理器 GPU 發展的重點。