智能手機(jī)普及游戲 國(guó)內(nèi)外巨頭上演GPU芯片爭(zhēng)霸

2月12日下午消息，隨著近日國(guó)家解除游戲機(jī)禁令以及游戲向手機(jī)終端轉(zhuǎn)移，國(guó)內(nèi)外移動(dòng)通信芯片廠商高通、NVIDIA、ARM、重郵信科都紛紛看好手機(jī)游戲芯片市場(chǎng)，開始GPU芯片的爭(zhēng)霸戰(zhàn)。

手機(jī)游戲芯片需求量大增

長(zhǎng)期以來，游戲機(jī)在中國(guó)內(nèi)陸被禁售，不少游戲玩家通過各種渠道買到游戲機(jī)的水貨。隨著上海自貿(mào)區(qū)的開放，游戲機(jī)禁令也隨之解除。不過對(duì)于更多的普通游戲愛好者來說，智能手機(jī)上的游戲已經(jīng)足夠讓他們沉醉其中，特別是不少專業(yè)游戲機(jī)的游戲已經(jīng)被移植到智能手機(jī)中。而GPU作為專門的圖像處理器，在手機(jī)游戲的表現(xiàn)上扮演著重要角色。

GPU是Graphic Processing Unit的縮寫，最先來源于個(gè)人電腦，后隨著手機(jī)對(duì)圖像性能的要求不斷提高，GPU也被引入智能手機(jī)中，用于各種圖形圖像畫面的運(yùn)算、處理和渲染。目前應(yīng)用在手機(jī)和平板電腦方面的GPU主要由五家公司設(shè)計(jì)，分別是NVIDIA的Geforce系列、高通的Adreno系列、Imagination公司的POWERVR SGX系列、ARM的Mali系列和Vivante公司的Vivante GC系列，其中Geforce系列和Adreno系列都是與自家的處理器搭配。這五家公司憑借自己雄厚的設(shè)計(jì)實(shí)力，不斷將PC上的先進(jìn)圖像處理技術(shù)補(bǔ)充進(jìn)移動(dòng)處理器的GPU中，推動(dòng)終端娛樂化時(shí)代的到來。

幾大國(guó)際芯片巨頭紛紛登場(chǎng)

一年前，NVIDIA在 CES 2013 上正式發(fā)布了全新的 Tegra 4 處理器，這款產(chǎn)品具備72個(gè)定制GeForce GPU光柵化處理單元，其GPU處理性能是Tegra 3的六倍，可實(shí)現(xiàn)更加逼真的游戲體驗(yàn)和更高分辨率的屏幕顯示效果。而在CES 2014開幕之際，NVIDIA就高調(diào)對(duì)外正式發(fā)布了搭載192個(gè)Kepler架構(gòu)CUDA核心的Tegra K1，也就是以前預(yù)測(cè)的Tegra 5。Tegra 5在圖形顯示方面的性能非常強(qiáng)大，帶來了并行計(jì)算、曲面細(xì)分、計(jì)算著色器、幾何著色器等全套高級(jí)特性，全面支持DirectX 11和OpenGL 4.4，其應(yīng)用范圍除了智能手機(jī)和平板電腦之外，還包括4K電視、游戲機(jī)和汽車等設(shè)備，其圖形運(yùn)算性能有望與游戲主機(jī)一比高下。當(dāng)然，使用GeForce GPU的處理器就只有NVIDIA自家的Tegra系列，而搭載該系列處理器的智能手機(jī)也非常多，像我們熟悉的中興U930(T2)、HTC One XT(T3)和小米M3(T4)。

高通公司的GPU業(yè)務(wù)發(fā)展時(shí)間較短，Adreno品牌系列是高通在收購(gòu)了AMD(3.69， -0.01， -0.27%)的一部分圖形技術(shù)之后，發(fā)展而成的一個(gè)全新的GPU品牌，大部分都集成在高通自家的驍龍Snapdragon系列處理器中。但由于采用高通SoC的設(shè)備非常多，所以Adreno系列的市場(chǎng)占有率還是不錯(cuò)的。Adreno320作為Adreno 300 GPU系列中第一款產(chǎn)品，性能為Adreno 225GPU的三倍多，采用Adreno 320 GPU的處理器包括高通公司的驍龍S4 APQ8064和全新驍龍600系列。Adreno330GPU 的計(jì)算性能是Adreno320GPU的2倍多，開發(fā)人員可以通過創(chuàng)新的統(tǒng)一渲染架構(gòu)(UnifiedShader Architecture)和Adreno圖形開發(fā)工具獲得高端3D圖形質(zhì)量以及高能物理、實(shí)時(shí)反射和折射等效果，類似這樣的功能過去僅能在游戲機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，Adreno 330GPU也被應(yīng)用于驍龍800系列處理器。高通在2013年底推出的驍龍805搭載了Adreno 420，其頻率為500MHz，像素填充率為4000MPix/s，其圖形性能比Adreno 330提升40%。搭載高通處理器的智能手機(jī)就更多了，比如GALAXY SIII(MSM8960 Adreno 225)，HTC One(APQ8064 Adreno 320)和Lumia 1520(MSM8974 Adreno 330)。

提到Imagination公司的POWERVR SGX系列，就不能不提到大名鼎鼎的iPhone。蘋果(535.92， -0.04， -0.01%)在每一代iPhone上使用的A系列CPU都采用了POWERVR SGX系列GPU，其原因一方面在于蘋果本身就是Imagination公司的股東，另一方面POWERVR SGX系列GPU性能確實(shí)強(qiáng)大，能夠很好的滿足蘋果一直以來崇尚的用戶極致體驗(yàn)的理念。其PowerVR SGX544隸屬于Imagination PowerVR Series5XT家族，也是該系列的第二名成員，基于第二代通用可擴(kuò)展著色引擎(USSE2)，全面支持微軟(37.47， 0.30， 0.79%)DirectX 9和多處理器能力，既可以配置為高性能4管線的單核心，也能夠靈活地配置為雙核心到16核心(8-64管線)。大名鼎鼎的第一款中低端四核SoC MT6589就采用了單核SGX544，而三星的第一款八核芯片Exynos5410更采用了四核SGX544，足見其在GPU領(lǐng)域的地位。iPhone5S上使用的POWERVR SGX6系列G6430計(jì)算性能最高可達(dá)1TFLOPS，以此計(jì)算其理論性能幾乎相當(dāng)于HD 7750級(jí)別的顯卡，在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的比拼中也比較搶眼。

ARM公司的ARM CPU在移動(dòng)通信領(lǐng)域天下無敵，其Mali系列GPU在業(yè)內(nèi)的地位也與日俱增。特別是隨著其被三星處理器采用以及三星手機(jī)的強(qiáng)勢(shì)崛起，Mali系列GPU就迎來了一個(gè)發(fā)展高潮，尤其是受到了三星GALAXY系列高端產(chǎn)品的青睞，包括采用T604的Exynos 5250和采用T658的Exynos 5450，甚至很多游戲應(yīng)用廠商專門針對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。其Mali400是中低端系列明星產(chǎn)品，是世界上第一個(gè)符合OpenGL ES 2.0 標(biāo)準(zhǔn)的多核GPU。三星的頂級(jí)四核芯片Exynos4412就采用了四核Mali400，而目前主流的四核智能手機(jī)芯片，包括聯(lián)芯LC1813(雙核Mali400)，重郵信科赤兔6310(四核Mali400)和高通MSM8112(雙核Mali400)也都采用了這一系列，展訊在采用雙核Mali400的第一代TSHARK市場(chǎng)表現(xiàn)不佳之時(shí)，不久也將推出四核Mali400的TSHARK版本。而海思也放棄Vivante系列GPU，而轉(zhuǎn)投Mali系列陣營(yíng)，其LTE SoC方案Balong910就采用了四核Mali450。

Vivante是一家研發(fā)圖形芯片技術(shù)的公司名稱，總部位于加州森尼韋爾，目前該系列GPU在市場(chǎng)上非常少見，而在首款國(guó)產(chǎn)處理器華為海思K3V2上的搭載，也使得該系列圖形芯片受到很多關(guān)注。華為海思K3V2采用的是高階版的GC 4000，不過目前海思已經(jīng)轉(zhuǎn)投Mali陣營(yíng)了。而主流芯片廠商只有Marvell一家由于與Vivante的“親戚”關(guān)系，在堅(jiān)持使用該系列GPU，其最新的四核SOC PXA1088就使用了低端系列GC1000。

各家芯片廠商在CPU上的比拼讓消費(fèi)者眼花繚亂，不過眾所周知，對(duì)于移動(dòng)處理器GPU的評(píng)判除了其本身浮點(diǎn)預(yù)算、三角形填充率和像素填充率等硬性指標(biāo)以外，更重要的產(chǎn)業(yè)鏈針對(duì)其架構(gòu)對(duì)軟件和游戲進(jìn)行的各種優(yōu)化。同樣的架構(gòu)，優(yōu)化程度不一樣，呈現(xiàn)的效果也會(huì)差別非常大。所以鐘愛游戲的消費(fèi)者在選擇終端時(shí)，可以留意一下終端使用的GPU是否為主流，因?yàn)橛螒驈S商會(huì)針對(duì)流行的GPU做更多的優(yōu)化，從而大大提升用戶的游戲體驗(yàn)。