Nieuwe ARM GPU's: high-end features voor mainstream smartphones in 2019

3 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Mainstream gpu's: Nieuwe architectuur met Machine Learning
  3. 3. Display en Video: Efficiënter van 1080p60 tot 4k120
  4. 4. Conclusie: High-end wordt mainstream
  5. 3 reacties

Inleiding

ARM komt met nieuwe GPU's, video en display processors voor smartphones. Klinkt abstract, maar het gaat in 2019 grote verbeteringen opleveren voor betaalbare apparaten, van smartphones tot settopboxen. Wij nemen je alvast mee in de achterliggende techniek van deze nieuwe IP-blokken.

Hoewel er veel aandacht naar de nieuwste en snelste smartphones gaat, bestaat het grootste deel van de markt uit de mid-range en low-end toestellen. Die draaien niet op de krachtigste processors, maar beschikken over een bescheidener SoC. Die chip bevat tegenwoordig alle belangrijke functionaliteit, van de processorkernen tot de videoverwerking en draadloze interfaces. ARM heeft vier nieuwe gpu IP-blokken aangekondigd om deze onderdelen ook voor mainstream smartphones op te waarderen. Wat kan je in de nabije toekomst verwachten op het gebied van grafische prestaties en functionaliteit in midrange en instap smartphones?

Over het algemeen wordt bij kleinere chips voor goedkopere apparaten op twee dingen bezuinigd: functionaliteit en prestaties. De simpelste bezuiniging is chips domweg kleiner maken. Omdat prestaties van grafische chips schalen met het aantal processoreenheden, zullen duurdere chips zich blijven onderscheiden met meer compute-eenheden voor hogere prestaties, dankzij een groter oppervlak. Toch heeft ARM voor de nieuwe gpu's de oppervlakte per rekeneenheid weten in te perken, waardoor de prestaties bij een gelijke oppervlakte iets stijgen.

Nieuwe API's

De grote verbeteringen liggen echter op het gebied van features: nieuwe api's en nieuwe processen die geaccelereerd kunnen worden. De belangrijkste is daarbij de ondersteuning van nieuwe api's: OpenGL ES 3.2 voor complexere scènes, OpenCL voor compute, Vulkan voor low-level aansturing. Ook worden een aantal zaken zoals machine learning nu versneld, door kleinere getallen te gebruiken. Uiteindelijk zorgen deze features er natuurlijk weer voor dat games er beter uit zien, de CPU minder belast wordt en de UI soepeler loopt, wat ook prestatiewinst kan worden genoemd.

Mali-G31 en Mali-G52: nieuwe GPU's

De twee nieuwe gpu's zijn gebaseerd op ARM's nieuwste Bifrost-architectuur, die we ook in de Mali-G71 en -G72 tegenkwamen. De eerste is de Mali-G31, voor de meest betaalbare apparaten, met slechts één gpu-cluster, waarbij de focus ligt op zo min mogelijk ruimte innemen op de chip. Elke extra vierkante millimeter maakt de chip immers duurder, omdat er dan minder chips uit dezelfde wafer gehaald worden. De Mali-G52 schaalt van 1 tot 4 clusters en biedt daarmee een stuk meer performance dan zijn voorganger. Hij krijgt ondersteuning voor 8-bit in-product-operaties, waarmee machine learning tot drie maal zo snel moet gaan. Beide gpu's ondersteunen de nieuwe api's, waaronder OpenGL ES 3.2, OpenCL 2.0 en Vulkan.

Mali-V52 en Mali-D51: video en display

De andere twee IP-blokken hebben met beeldverwerking te maken. De Mali-V52 zorgt voor het decoderen en encoderen van video's, de Mali-D51 voor de compositie en uitvoer naar het beeldscherm. Meer in detail: de Mali-V52 Video Processor wordt ingezet om HEVC, H.264, VP9 en VP8 video's te encoderen en decoderen, waarbij dat laatste nu twee maal zo snel gaat. Ook moeten er flinke efficiëntieverbeteringen zijn doorgevoerd, zowel op het gebied van energiegebruik als benodigd oppervlak. De Mali-D51 Display Processor assisteert de gpu door taken als compositie, rotatie en schaling over te nemen, voordat de beelddata naar het scherm gestuurd wordt. Hierbij zijn veel van de high-end features van de Mali-D71 overgenomen, maar dan op een veel kleiner oppervlak.

0
*