видеочип в телефоне что это

Видеоускорители в телефонах: то, что нужно знать о мобильной графике

Современный смартфон строится по схеме обычного компьютера, только очень маленьких размеров. У него есть центральный процессор, оперативная память, долговременный энергонезависимый накопитель и, конечно же, видеоускоритель. Это такой чип, благодаря которому трехмерные игры могут иметь красочную и реалистичную графику. Иначе говоря – это «видеокарта», которая есть в каждом смартфоне. Тем, кто собирается покупать мобильный гаджет для игр, будет полезно знать, какие видеоускорители устанавливаются в телефонах и какая у них производительность. Об этом и расскажет обзор чипов мобильной графики ниже.

Подавляющее большинство продающихся мобильников имеют видеоускорители одного из трех типов. Это Mali, Adreno, PowerVR SGX и GeForce Ultra-Low Power (ULP).

Разработкой графической архитектуры Mali занимается британская компания ARM. Эти чипы являются составной частью различных систем на чипе (SoC). Так называют микросхемы, которые фактически являются целым компьютером и содержат в себе все главные элементы. Mali используют в своих продуктах Samsung, Gigabyte, Rockchip и другие. Например, Mali-400 MP входит в состав SoC Samsung Exynos 421x. Она используется, к примеру, в Samsung Galaxy SII и SIII.

PowerVR — это детище компании Imagination Technologies, которая ранее занималась разработкой видеоускорителей для настольных ПК. Чипы PowerVR используются в продуктах Samsung, Apple, Motorola и других. Так, разные поколения видеоускорителей от PowerVR установлены во всех Apple iPhone.

Сейчас подразделением мобильной графики Adreno владеет Qualcomm. Она выкупила данную технологию у AMD, а та, в свою очередь, приобрела Adreno вместе с активами ATI. Последняя являлась собственником Adreno с 2006 года, когда купила финскую компанию-разработчика графики BitBoys.

GeForce ULP — это мобильная версия видеоускорителя NVIDIA, которая входит в состав системы на чипе Tegra всех поколений. Главное преимущество Tegra перед конкурентами – специализированный контент, который предназначен только для устройств на базе этой SoC. Все благодаря тесной работе NVIDIA с разработчиками игр, которые оптимизируют игры для графики GeForce. Все переработанные под Tegra приложения находятся в специальном магазине приложений Tegra Zone.

Чтобы узнать, какой видеоускоритель стоит в смартфоне, нужно знать точную маркировку модели или ее системы на чипе. Владельцы гаджетов на Android могут это сделать с помощью таких программ, как Quadrant, AnTuTu Benchmark, 3DRating Benchmark. После чего – заглянуть в таблицу ниже.

Ресурс Techivian провел тестирование самых популярных моделей видеочипов и получил такой рейтинг производительности:

Иными словами, если нужен смартфон, который сможет работать с «тяжелыми» трехмерными играми и через год после выпуска, тогда требуется брать гаджет с топовым видеоускорителем. Это Mali 400, Adreno 225 и Adreno 320. Для казуальных и двухмерных игр будет достаточно смартфона с видеоускорителем среднего класса. Это Adreno 200 и 205, PowerVR SGX543, а также Mali 300. Они обеспечивают графику уровня Sony PSP.

Но совсем скоро мобильные чипы перейдут от графики уровня портативных консолей до качества настольных приставок. Например, чип Mali-T658, который появится в этом году, обещает увеличение производительности до 10 раз, по сравнению с Mali-400.

Источник

Графические чипы nVidia и ATI в мобильных телефонах

Многим из нас хочется графики качественного уровня (а значит и современных технологий визуализации) не только на нашем компьютере, но и на мобильном телефоне или КПК. Ведь эти аппараты всегда (или почти всегда) с нами. Иногда так хочется поиграть на мобильных устройствах в любимый WoW, Lineage, Doom, CS, AoE или NFS. И вот постепенно эти мечты сбываются.

Как все начиналось?

На самом деле чипы, отвечающие за обработку графики в мобильных телефонах и тем более КПК, существовали и ранее. Но эти чипы во многом возлагали нагрузку обработки изображения на центральный процессор. Они были просты и не использовали особых технологических изощрений. Даже в Siemens CX65 стоит чип, который обрабатывает простейшую 3D графику. Но время идет и сегодня в мобильном устройстве уже и фотоаппарат, и видеокамера, и MP3-плеер со стерео звучанием, и Java/3D приложения и игры, и даже ОС (Symbian, Widows Mobile, Palm…). Чего только не придумывают компании, чтобы привлечь внимание именно к продуктам своей марки. И это новый сегмент рынка для известных соперников nVidia и ATI, которые обещают нам новый уровень визуализаций и использования возможностей телефона!

Это младшая и самая старая модель данной линейки. Её возможности:

Поддержка мегапиксельных камер. Поддержка захвата 1.3 MP изображений позволяет получать картинки фотографического качества с помощью вашего карманного устройства, выводить их на монитор высокого разрешения и распечатывать в стандартном формате 10х15 см.

Аппаратное кодирование JPEG. Специальная аппаратная подсистема обеспечивает сжатие изображения, повышает производительность и продлевает срок работы батарей. Позволяет также записывать видео при высокой частоте смены кадров.

64-битная подсистема 2D-графики. Поддержка мониторов высокого разрешения без необходимости доступа к внешней памяти, что снижает затраты энергии для вывода изображений на монитор. Широкая полоса пропускания данных позволяет поддерживать работу интерфейса памяти на более низких скоростях с целью экономии энергии.

Поддержка QVGA LCD + двойной интерфейс LCD. Поддержка монитора высокого разрешения позволяет видеть больше информации из вашей телефонной книжки, на web-странице, в игре и выводить более детализированные картинки. Поддержка двух экранов в телефонах типа «раскладушка» позволяет быстро переключаться между экранами, которые могут иметь разный размер и разрешение. Поддерживаются около 70 популярных ЖК-панелей.

Постобработка MPEG-4. Снимает нагрузку с процессора по обработке задач, требующих тяжелых вычислений (например, преобразование цветового пространства), что представляет собой примерно 20% циклов MPEG-4 декодера для получения более плавного воспроизведения видео высокого качества.

64-битная подсистема 2D графики. Графика высокой производительности и точности улучшает как простой просмотр текста, так и динамичные игры. 64-битная подсистема 2D графики ускоряет выполнение функций, таких как рендеринг цветных изображений, и обеспечивает богатый пользовательский интерфейс и высокую производительность.

Поддержка 3-х мегапиксельных камер. Поддержка камеры с высоким разрешением даёт возможность захватывать изображения фотографического качества с помощью мобильного телефона, которые потом можно отпечатать на бумаге стандартного размера 20,3×25,4 см, или вывести на экран монитора в высоком разрешении. Усовершенствованные технологии фильтрации обеспечивают предварительный просмотр изображения на 3-х мегапиксельных камерах.

Цифровой зум 8x. Цифровой зум высокого качества позволяет пользователям делать фотографии крупным планом и выводит телефоны с камерами на уровень отдельных цифровых фотоаппаратов. В камерах высокого разрешения эта функция позволяет увеличить изображение объекта, одновременно сохраняя высокое качество изображения.

MPEG-4 и H.263 кодек. Обеспечивает полноценную видеозапись (кодирование) и воспроизведение видео (декодирование) на мобильном телефоне, включая поддержку видео по запросу, воспроизведения потокового видео и проведения конференций. Специальные аппаратные фильтры обеспечивают высокое качество воспроизведения записанного видео. Стандарт MPEG-4 предлагает набор технологий, которые привносят мультимедийные функции в новые типы устройств, включая те, которые имеют низкие битрейты, например, мобильные телефоны. Стандарт H.263, который является частью стандарта MPEG-4, поддерживает видеосжатие для видеоконференций и видеотелефонии.

Аппаратный JPEG кодек. Мультимегапиксельные изображения могут кодироваться без использования сигнального (baseband) процессора. Это значительно уменьшает потребление энергии и обеспечивает быстрый предварительный просмотр изображений. Аппаратное декодирование обеспечивает высокую производительность приложений (фотоальбомов), позволяя быстро просматривать пиктограммы и полноразмерные изображения. Кодирование непрерывного движения JPEG (MJPEG) обеспечивает экономичный видеозахват с VGA-разрешением до 30 кадров в секунду. Изображения также можно представить в рамках, с границами и в виде иконок.

Поддержка VGA ЖК-дисплеев. Поддержка мониторов высокого разрешения с большой диагональю улучшает просмотр изображений, видеоматериалов, телефонной книги, web-страниц и игр на экране. Высокое разрешение также позволяет увидеть больше деталей изображения.

Двойной ЖК интерфейс. Поддержка двух мониторов на устройствах с «флипами» и на «раскладушках»; экраны могут иметь разный размер и разрешение. Так как поддерживается около 70 популярных ЖК-панелей, производители мобильных телефонов имеют возможность предложить пользователям большой выбор дисплеев с большим количеством новых функций.

Поддержка карт памяти. Поддержка карт памяти SD и MMC позволяет пользователям получать видео и изображения на камере телефона и переносить их на ПК или другое устройство, оснащённое устройством чтения карт SD. SDIO может обеспечивать и дополнительную функциональность, вроде Bluetooth, Wi-Fi и подключения камеры.

64-битный графический 2D движок. Точная высокопроизводительная графика улучшает всё, начиная с простой «прокрутки» текста и заканчивая активными играми. 64-битный 2D графический движок повышает производительность функций, таких как отрисовка цветного изображения, и обеспечивает богатый пользовательский интерфейс и высокую производительность.

В этот чип были добавлены такие нововведения, как геометрический процессор, программируемая шейдерная технология, отсечение невидимых поверхностей, поддержка нескольких текстур, что позволяет вывести 3D-приложения используемые в карманных устройствах на более качественный уровень при меньшем энергопотреблении.

Геометрический процессор. Интегрированный геометрический процессор выполняет сложные трансформации и подготовку к растеризации, одновременно снимая нагрузку с CPU карманного устройства. Благодаря геометрическому процессору 3D приложения работают быстро и потребляют минимум энергии.

Программируемая шейдерная технология. NVIDIA GoForce 4800 является первым 3D ядром с программируемой шейдерной технологией для карманных устройств. Эта технология уровня настольных ПК обеспечивает картинки фотографического качества и позволяет играть в игры со сложными сценами и реалистичными персонажами.

Поддержка нескольких текстур. Поддержка нескольких текстур позволяет накладывать до 6 текстур на пиксель, обеспечивая эффективный рендеринг 3D изображений высокого качества в карманных устройствах. Мультитекстурирование также позволяет выводить реалистичную графику, включая частично отражающие поверхности, и точно представлять взаимодействие света и теней.

Отсечение невидимых поверхностей. Ядро NVIDIA GoForce 4800 оптимизирует работу и потребление энергии карманных устройств, определяя и отсекая невидимые части кадра, что сокращает общее время рендеринга на 60%, позволяя направить ресурсы на выполнение других задач или сэкономить заряд батарей.

JPEG кодек. C помощью сотового телефона теперь можно захватывать изображения до 3 MP. NVIDIA GoForce 4800 кодирует и декодирует такие изображения без CPU. Это значительно снижает потребление энергии системы и позволяет быстро просматривать фотографии.

Технология NVIDIA FotoPack. Технология NVIDIA FotoPack автоматически подстраивает размер файла снимков высокого разрешения без ущерба качества картинки. С технологией FotoPack пользователи могут хранить в три раза больше фотографий по сравнению с тем количеством, которое вмещается на ограниченную память карманных устройств.

64-битный графический 2D движок. Точная высокопроизводительная графика улучшает всё, начиная с простой «прокрутки» текста и заканчивая активными играми. 64-битный 2D графический движок повышает производительность функций, таких как отрисовка цветного изображения, и обеспечивает богатый пользовательский интерфейс и высокую производительность.

Поддержка карт памяти. Поддержка карт памяти SD и MMC позволяет пользователям получать видео и изображения на камере телефона и переносить их на ПК или другое устройство, оснащённое устройством чтения карт SD. SDIO может обеспечивать и дополнительную функциональность, вроде Bluetooth, Wi-Fi и подключения камеры.

Встроенная память. 1280KB выделенной 128-битной SRAM памяти позволяет обрабатывать изображения, графику и видео на уровне чипа при низком уровне потребления энергии. Мониторы высокого разрешения поддерживаются без необходимости иметь доступ к внешней памяти, снижая затраты энергии на вывод изображения на монитор.

Технология NVIDIA nPower. Технология, позволяющая увеличить время работы от батарей в режиме ожидания и во время игр, съемки видео или фотографий.

Новинка GoForce 5500 является флагманом в линейке видеопроцессоров nVidia для мобильных устройств. В этом чипе реализованы такие интересные вещи, как 3D GRAPHICS ENGINE V2.0, поддержка модуля камеры 10 MP, AC97 аудио кодек и др.

Возможности современного чипа дополнительно к возможностям предыдущих поколений включают в себя:

Видеоподсистема Personal Theater. Можно смотреть цифровое телевещание на мобильном устройстве, использовать широкие возможности камеры, записывать и воспроизводить видео до разрешений D1 (480P разрешение цифрового ТВ для NTSC, 720×576 для PAL) с частотой до 30 кадров в секунду. Совместимость с большинством популярных форматов видео, включая H.264, WMV9, Real Video, MPEG4 и H.263.

24-битная аудио система. Воспроизведение музыки CD качества всех популярных форматов (MP3, WMA, AAC+ и другие), объемное звучание, эквалайзер и многое другое – теперь звуковые возможности стали намного шире, чем в предыдущих поколениях GoForce.

Camera Processor с ISP. Камера сотового телефона становится все больше похожей на отдельную цифровую камеру. Камера имеет разрешение 5 MP с поддержкой экстремальных разрешений до 10 MP. Поддерживается серийная съемка, позволяющая получить сразу несколько снимков при единичном нажатии на кнопку – отличная функция для трудноуловимых снимков.

Технология NVIDIA nPower второго поколения. Максимально увеличивает работу устройства от батарей для игр, съемки фильмов и фотографий, и для более продолжительного разговора.

TV-out. Просмотр фотографий и видео на большом экране.

Теперь рассмотрим конкурента nVidia на рынке графических процессоров для мобильных устройств – компанию ATI (теперь уже AMD). Модели графических чипов для мобильных устройств от ATI: Imageon 2200/2250, Imageon 2240, Imageon 2260/2262, Imageon 2300, Imageon 2182, Imageon 2282, Imageon 2388/2380 и Imageon TV.

Как видно моделей у этой компании больше, но при разборе характеристик чипов возникает некоторая неразбериха. Так как производитель предоставляет мало информации о своих продуктах, становится не ясно, зачем такое разнообразие моделей. Давайте более подробно рассмотрим лишь некоторые из них:

Данная модель рассчитана на mainstream аппараты, которые предоставляют самые скромные на сегодняшний день мультимедиа возможности. Среди них: графический 2D движок, аппаратный MPEG декодер, поддержка камеры, аппаратный JPEG кодек и MMS, максимальное разрешение 320х240. Вот и все возможности. Скажем так, на сегодняшний день это уже довольно скромные данные, но и модель самая младшая в линейке.

Чип Imageon 2300 ориентирован уже с претензиями на более дорогой сектор, хотя уже является средним решением от производителя. Он создан под мобильные устройства с предопределенными более солидными возможностями и продвигается как чип с игровыми опциями.

В отличие от предыдущих моделей Imageon 2300 уже поддерживает 3D API OpenGL ES 1.0, внешнюю память SDRAM до 8 МБ, билинейную/трилинейную фильтрацию и др. Если сравнивать 2300-й с nVidia GoForce 4000, то мы видим, что модель от конкурента всё-таки предпочтительней. Например, продукт ATI поддерживает до 8 МБ встроенной памяти, в то время как 4000-й всего 640 КБ. Но при этом чип GoForce поддерживает 3 MP камеры (Imageon 2300 всего 2 мегапикселя), VGA-режим экрана (2300 – всего 320х240), а также другие интересные технологии. При этом ATI не забывает и об энергосберегающих технологиях в ответ на NVIDIA nPower.

Здесь также имеется множество технологий, но производитель всё показывает «на словах», умалчивая о технических аспектах. Известно, что чип поддерживает OpenGL ES 1.1 и более ничего существенного…

Для начала, скажем, что этот чип не отвечает ни за графику, ни за медиа, как таковое, в полное объеме. Это отдельная микросхема, которая предназначена производителем для продвижения, и просмотра мобильного ТВ, стандарта DVB-H (Digital Video Broadcast-Handheld). Технология перспективная, но жителям стран СНГ от неё ни холодно, ни жарко, так как наши мобильные операторы пока не предоставляют данную услугу.

Обе компании объявили о своих намерениях основательного выхода на рынок графических чипов для мобильных телефонов и КПК. По мнению аналитиков, данный сектор рынка является особо перспективным и борьба за него для двух производителей из боя дискретной графики перейдет и сюда. Пока позиции nVidia выглядят сильнее. Партнерами производителя в разработках мобильной графики являются такие гиганты, как: Futuremark Corporation, Electronic Arts, Google, id Software и другие. ATI тоже имеет партнеров, но данных о них не афиширует… Кроме того, 5 января 2007 года компания nVidia завершила приобретение PortalPlayer – ведущего поставщика полупроводников и программного обеспечения для персональных медиаплееров (PMP). Компания PortalPlayer, основанная в 1999 году, широко известна благодаря ведущим технологиям, включая высокопроизводительную технологию «системы в чипе», которая лежит в основе популярных во всем мире портативных цифровых аудио плееров. Приобретение PortalPlayer увеличивает инвестиции nVidia в сферу карманных решений. Сегодня технология nVidia GoForce, которая сочетает высококачественную графику, ТВ и видео с низким потреблением энергии и небольшими размерами, лежит в основе многих ведущих портативных медиа устройств. И действительно, уже многие мобильные телефоны оснащены графическими чипами обеих компаний:

nVidia : Motorola (RAZR V3xx, SLVR L7i, E1000 и др.), Sony Ericsson (W900i), Samsung (i310, SGH-P910), а также LG, Acer, HTC, iRiver…

ATI : Motorola (SLVR L7, PEBL, RAZR V3i, новые RIZR, KRZR и др.), BenQ-Siemens (C81, M81, SL80 и др.), а также Samsung, LG, Fujitsu…

Однозначно можно сказать, что нас ожидает интересный этап в развитии мультимедиа функций наших карманных друзей и продолжение горячей борьбы nVidia vs. ATI. Пока технологии только внедряются, но с помощью опыта этих двух компаний можно смело сказать, что вскоре мы будем иметь игровые платформы и в наших телефонах и КПК.

Источник