關鍵字:GPU移動市場 GPU性能 移動處理器 電子實驗模塊
回顧2014年GPU市場表現,DIGITIMES Research數據顯示,Imagination與Qualcomm成為移動平臺上出貨量最多的繪圖架構,Imagination在2014年雖勉強守住第二位,但在2015年Qualcomm與Imagination的市場排名恐將逆轉。
2014~2015年全球移動處理器GPU架構市占率預測(資料來源:DIGITIMES,2014/12)
從各家繪圖架構觀察,ARM與Qualcomm因為在微架構方面的改善有限,開始走入堆疊大量運算單元的作法,并借由工藝的改良來壓制功耗的提升,NVIDIA與Imagination在微架構的改善則有比較明顯的成果。
依托工藝,性能大提升
今年2月份,ARM發布了新的高端GPU Mali-T880,ARM給出的信息顯示,Mali-T880 GPU是在Mali-T860的基礎上增強而來的,架構、規格完全不變(甚至和Mali-T760都是如出一轍的),還是最多16個著色器核心。ARM宣稱,Mali-T880的性能可達Mali-T760的大約1.8倍,能效則提高40%。
最大的不同在于制造工藝。Mali-T860設計時主要是搭配28nm HPM(已經有些過時了),推薦頻率650MHz,Mali-T880則針對16nm FinFET進行優化,頻率提升至850MHz,三角形輸出率因此提升至17億每秒,像素輸出率則可達136億每秒,都提升了足足30%。可以換句話來說,Mali-T880的進步其實主要得感謝新的制造工藝。
或許唯一值得一提的新東西是在搭配視頻編解碼器Mali-V550、顯示控制器Mali-DP550時候,可以最高支持4K、120FPS的輸出。
作為蘋果御用圖形處理器供應商,Imagination也在移動GPU市場持續發力,去年11月發布其最新的PowerVR Series7 GPU,包括高端的Series7XT和低端的Series7X,全面覆蓋幾乎所有移動設備:從可穿戴設備和物聯網,到汽車、移動和消費電子產品,甚至是HPC高性能計算服務器等廣泛的各種應用。
經業界標準基準測試,PowerVR Series7同比前一代相同配置的Series 6系列有60%增益,性能明顯提升。全新一代PowerVR Series7,底層架構仍然延續了6系列的基于“Rogue”GPU架構,并對其進行了擴展及延伸,從16個算術邏輯單元(ALU)內核擴展到512個,以提升性能、效率,擴大覆蓋范圍。
整體而言,Series7的兩個子系列更像是互補的產品線:Series7XT致力于提供最佳每毫瓦性能,給移動和嵌入式GPU帶來萬億次計算能力,而Series7XE則更傾向于為成本敏感型和新興的應用提供最佳每平方毫米性能。
移動市場的爭奪與保衛戰
從應用GPU的SoC廠商目前曝光的產品路線圖來看,GPU的爭奪戰還是相當激烈的。目前移動GPU市場上,除了Qualcomm、NVIDIA等能夠自己開發GPU核心之外,大部分廠商都使用第三方GPU授權,最主要的就是Imagination公司的PowerVR、ARM公司的Mali,而Vivante的GCxx系列現在用的越來越少了。Qualcomm不對外開放GPU,NVIDIA倒是愿意開放,從Kepler時代開始就說愿意對外授權了,今年1月份的CES展會上推出了Maxwell架構的Tegra X1,NVIDIA表態稱會繼續提供Maxwell架構GPU授權。
華為海思今年將發布麒麟940、950處理器,940主頻2.2GHz,4個A53+4個A72,GPU為ARM Mali T860,內存帶寬25.6Gps,支持UFS 2.0、MU-MIMO ac Wi-Fi和LTE Cat.7。950是4個A53+4個A72,主頻為2.4GHz,GPU為ARM Mali T880,最大支持4200萬像素,支持LTE Cat.10。麒麟940或在Q2或Q3時段亮相,而麒麟950則是Q3或Q4發布。除華為海思,瑞芯微和聯芯科技等國內廠商也多數將選票投給了ARM的Mali。
將投票改為Mali的還有Intel,2月底Intel宣布將為Atom處理器采用全新的命名方式,進一步劃分為X3、X5和X7系列。其中X3系列將主打149美元以下的廉價產品線,采用的應該還是跟上一代相同的22nm制造工藝,GPU卻放棄了一直以來慣用的PowerVR系列,而是采用成本更低的Mali系列,而且均為老架構的產品。
例如,3G雙核心版本X3的型號為X3-C3130,架構為64位,主頻1GHz,搭配的GPU為Mali400MP2。3G-R四核心版本的X3型號為X3-C3230RK,這是和中國廠商Rockchip合作的產品,主頻提升到了1.2GHz,GPU也升級到Mali450MP4。LTE四核心版本的X3型號為X3-3440,主頻進一步提升到1.4GHz,GPU也升級到Mali-T720 MP2,支持五模十四頻。
全球第二大移動芯片生產商聯發科技,本身并不具備自主設計GPU的能力,此前聯發科技集成的是ARM的Mail以及Imagination的PowerVR系列GPU,最近發布的A72核心的MT8173使用的是PowerVR G6250,魅族MX4使用的MT6795使用的是PowerVR G6200,8核A53核心的MT6752使用的是Mali-T760MP2。
但近日MWC展會期間有消息稱,聯發科技很可能已經獲得了AMD GPU圖形技術的授權,未來兩者在手機GPU上將有深入合作。聯發科技和AMD達成合作,或許意味著以后聯發科技處理器都將采用AMD的GPU,不再依賴其他第三方GPU廠商的授權。
目前AMD和聯發科技雙方都拒絕置評,這事是真是假還未可知,不過NVIDIA對這事恐怕不太高興,他們的移動GPU業務大張旗鼓地宣傳了兩代了,迄今也沒見到哪家公司公開宣布使用Kepler或者Maxwell授權,聯發科技本來是最有希望的潛在客戶之一,一旦選擇了AMD則意味著希望落空。
值得注意的是,NVIDIA耕耘GPU市場多年,已根據其強勢專利對移動GPU市場展開行動,ARM與Qualcomm在移動GPU所打下的廣大市場,恐將面臨獲利被收割的情境,因此,Nvidia的專利訴訟發展,對今后移動GPU市場各大廠商的布局,可能帶來不小的影響。