第二代Mali 600加载纹理压缩技术提高GPU计算性能

关键词： Mali 600 , GPU , 纹理压缩ASTC , ARM

GPU计算已经成为一种趋势，它可利用GPU原本用于图形处理的计算性能来协助增强CPU处理一些在GPU架构下更为高效的特定应用，不仅能让整体系统提升性能与能效，并且提高运作效率，进而实现计算摄影、计算机视觉、先进成像、兴趣点提取和实景增强等功能。

2012-9-30 17:46:11 上传

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要实现这些功能需要图形处理单元具有更好的图形处理能力和更高的计算性能。ARM不久前推出了第二代Mali 600图形处理器Mali T624、T628以及T678，较之前提高了50%的性能，并首次加入了ARM的纹理压缩技术ASTC(Adaptive ScalableTexture Compression)，该算法支持广泛的图像格式和比特率，其质量优于大多数正在使用的格式。设计公司可以使用ASTC技术根据不同的需求选用最佳的格式和比特率。ASTC进一步减少了Mali GPU的内存带宽和内存占用，并同时提高了移动设备的电池续航时间，带来“永远连线、持续运作”的体验，该技术已被致力于开放标准发展的重要协会Khronos集团所采用。

Mali T600系列GPU的设计来自于GPU计算理念，包括对于工作组和同步屏蔽的全面支持，采用了可变多核多流水线设计架构。该系列GPU拥有先进的特性，特别是OpenCL整数、浮点数据类型(包括64位)的原生标量和矢量操作、静态和动态编译、硬件加速图形和采样数据类型、快速原子操作(atomic operations)以及符合IEEE754-2008所要求的精度。据ARM多媒体处理部门市场营销副总裁Kevin Smith介绍，Mali的应用比例正在扩大，去年Mali的出货量达到4800万个，预计今年将达到1亿个。就GPU市场占比而言，Mali在DTV占70%，用户包括三星、创维等；在智能手机中，今年预计会超过20%；而在Andriod市场，今年的市占率将超过50%。显然，MaliT600系列的推出将有助于这些预期的实现，该系列将ARM的Cortex系列处理器充分进行整合并应用到Mali GPU架构，GPU的计算能力平衡了CPU和GPU之间的任务分配，以确保采用最有效的架构实现特定任务的最佳性能。特别是对于运算密集任务而言，CPU+GPU的异构多核架构能够提供更好的能效，比如强化或扩充数码摄影的计算方式的计算摄影，可从不同角度取得不同视角的多透视图、移动设备上的实时照片编辑和像素照片编辑与视频图像去抖动等功能。

在第二代Mali T600系列的三款产品中，Mali T624和Mali T628主要面向智能手机和智能电视的图形处理和GPU计算，而Mali T678则为平板电脑市场需求进行了优化。MaliT624可支持1核~4核的计算，Mali T628可支持1核~8核的计算，其图形处理和GPU计算性能是Mali T624的2倍，可进一步开发智能手机和智能电视的图形处理潜能，如3D图形、可视计算和实时照片编辑等；MaliT678拥有目前Mali T600系列产品中最高的GPU计算性能，并在增加ALU支持等功能时，效能可达到Mali T624的4倍，其效能表现可满足平板电脑应用需求。Mali T678还提供节能的高端可视计算应用，如计算摄影、多透视图和实景增强等。

Smith表示，根据业界标准评测工具，在相同的硅工艺中，第二代Mali T600系列的每一款产品相较于第一代均提高50%效能，这主要是得益于频率与微架构的改善，前者包括优化暂存器转移级(RTL)提升性能，后者可让图形处理能更有效地执行(根据需要智能调控多个内核的工作和休眠状态)。新系列产品支持的API包括OpenGL ES1.1/2.0/3.0、DirectX 11 FL 9_3/11、OpenCL1.1 Full Profile(ARM是首家申请该标准符合性认证的GPU IP供应商)和Google Renderscriptcompute。据悉，富士通半导体、联发科技、新岸线、瑞芯微电子和三星电子都已在其最新的处理器的设计中导入了第二代Mali T600系列产品。