图形性能提升40% 浅析高通骁龙820

PChome | 编辑: 潘玮哲 2015-08-12 05:00:00原创

北京时间2015年8月12日,高通在美国洛杉矶正式公布下一代旗舰处理器的相关细节,作为骁龙810之后的旗舰SOC芯片,骁龙820将采用全新的Kryo处理器架构,除此之外还将搭载全新图形处理器(GPU)和图像信号处理单元(ISP)。

北京时间2015年8月12日,高通在美国洛杉矶正式公布下一代旗舰处理器的相关细节,作为骁龙810之后的旗舰SOC芯片,骁龙820将采用全新的Kryo处理器架构,除此之外还将搭载全新图形处理器(GPU)和图像信号处理单元(ISP)。

根据高通官方信息,骁龙820将采用Adreno 530处理器,相比810上使用的Adreno 430性能提升40%,并在GPU内加入CPU动态调节性能输出,从而降低40%功耗。除此之外,骁龙820处理将首次搭载全新的 14 位Spectra图像信号处理(ISP)单元,通过这颗ISP将提供更加强大的影像拍摄支持。

今天高通并没有公布骁龙820的全部细节,仅针对图形GPU和图像信号ISP部分进行了详细的介绍。所以骁龙820最终的形态,本篇文章并不讨论。但从硬件指标上来看,支持主流API协议(OpenGL ES3.1+AEP、Opencl2.0等)、64位虚拟寻址、允许共享虚拟内存、4K 60Fps输出,专利技术EcoPix、Trupallette等,让Adreno530将会是业内最快、最好用的移动设备图形处理器。

·性能更好功耗更低的全新Adreno500系列处理器

根据官方给出的性能数据,图形处理器(GPU)性能方面,Adreno530较上一代Adreno430总体提升40%,并且在功耗方面降低40%。这个提升源于Adreno530全新设计的架构,但在内部沟通中,高通方面并没有给出架构具体的变化。

为了让骁龙820的图形处理器(GPU)性能更高同时功耗降低,在Adreno530中内嵌了一颗超低功耗处理器,用于检测图形处理器(GPU)功耗并动态调节GPU使之处于最佳状态。基于此技术,Adreno530的主频可以运行在0~650MHz。

随着消费者对移动设备的3D图形有越来越高的要求,Adreno530图形处理器(GPU)支持OpenGL ES 3.1+AEP(Android 扩展包)、Renderscript以及全新的OpenCL 2.0 、DriectX12和Vulkan 标准。Vulkan能够最小化驱动过载,并在移动和嵌入式平台上支持多线程性能;

Adreno530是首款支持OpenCL 2.0的移动处理器,之前只有Nvidia Titian等高端桌面显卡支持,并且达到64-bit的虚拟寻址。最新的OpenCL 2.0支持共享CPU虚拟内存,通过GPGPU协同计算提供更好的异构运算能力。并且能在更低功耗情况下实现更好的视频拍照性能。

除此之外,骁龙820将是首款支持无线输出4K 30fps的处理器,在HDMI2.0有线输出下更可以达到4K 60fps。

·更加领先的ISP处理单元

使用骁龙处理器的手机相比同类产品在拍照上更好,这是因为骁龙处理器Soc中有独立的图像信号处理单元(ISP),在骁龙820平台上将搭载高通最新的Spectra图像处理单元(ISP),通过这颗14bit的双图像信号处理单元(ISP),可以支持三个摄像头同时拍摄。甚至可以通过每秒30 帧速度零快门延迟拍摄高达2500万像素影像。

不仅如此,高通Spectra图像处理单元(ISP)将拍照和显示打通,前端拍摄的照片信息将由后端屏幕更加复杂的显示出来,这就让照片曝光不足的部分亮度更高,而过曝光的地方降低亮度,当然这些都是通过算法得到的显示结果,原片在其他设备上观看是无法体验到的。

值得一提的是,高通Spectra图像处理单元(ISP)支持更多的传感器,从硬件接口上直接支持支持相位/反差/激光对焦、无损变焦等功能。通过GPGPU 通用GPU异构计算,还可以实现7倍的光学变焦。

通过照片对比我们可以看出,左侧原始照片拍摄光线不足,通过计算优化后,显示或拍摄出来的效果如右侧图片,人物部分亮度提升但天空和灯光部分并没有因此过曝光。想要实现这一功能,需要先识别场景再识别物体,这需要DSP+ISP异构计算,最终实现低光线下的视频和照相能力,这里的动态亮度调节是拍照端和显示端都支持的。

基于高通最新的Spectra图像处理单元(ISP),我们不仅可以实现多摄像头下的先拍照再对焦之类的应用场景,还可以让Android阵营的手机支持更好的传感器,可以预见2016年激光+相位+反差+光学防抖组合将成为主流。而在显示方面,将提供更加出色的视觉感受,如目前小米Note顶配版等手机宣传的“阳光屏”功能都将普及。

·通过GPGPU协同计算提升触摸体验

在过去触摸通常是独立的芯片完成矩阵信息的传递,不仅功耗高而且因环境改变导致误差偏移比较明显。而在骁龙820平台上触控体验将会进一步提升。通过GPGPU协同计算,触摸信息将由CPU和GPU混合计算。由此可以带来更加精准的触摸和更多的使用场景,如带手套触摸或是在屏幕上洒满水触摸。这些操作将有处理器完成,从而实现更低功耗与更加精准的体验。

·移动SOC处理器不仅只有一个CPU

智能手机处理器是一个SOC片上系统,它集成了CPU、GPU、DSP、ISP等非常多的硬件,而今天为大家介绍的仅是骁龙820处理器的GPU与ISP两个部分。目前Android手机生态中用户最常用的应用是什么?根据调研显示社交软件、拍照、游戏是最主要的三大应用,而CPU性能早已不是瓶颈。所以不论未来骁龙820处理器到底是有几核心,这都不再是决定手机整体性能的根本。

回头来看,骁龙820搭载的Adreno530与骁龙620/618搭载的Adreno510将会是同级别产品中表现最好的GPU处理器,这决定了游戏的应用体验。而现阶段最好的14位图形信号处理器Spectra将给用户更好的拍照体验。借助这几项核心的提升,手机厂商可以设计出用户体验更好的手机产品。

从官方给出的时间点来看,高通将在2015年秋冬季正式推出骁龙820处理器。而基于骁龙820 处理器的终端预计将于2016年上半年上市。

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