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Android 3.0除了Tegra 2以外,還有這些廠商的處理器!

Chevelle Fu
2011 年 5 月 27 日, 下午 06:00
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雖然目前市面上的 Android 3.0 平板清一色以 NVIDIATegra 2 為主,不過這只是目前的情況,除了NVIDIA以外,老字號的 TI (德儀)以及 Qualcomm (高通)早已虎視眈眈,不僅將推出雙核產品,就連下一代的產品訊息也提前宣示,不讓 NVIDIA 這個後起之秀專美於前。此外,韓系廠商包括 Samsung (三星)、 LG 以及 Telechip 等廠商也紛紛向 ARM 授權完整的 Cortex-AX(X為數字) 核心架構,以及另一個行動 GPU 的新星、來自北歐,現在也隸屬 ARM 旗下的 Mali 圖形架構。

跳轉是這些架構以及未來規劃的介紹。

除了 Tegra 2 以外,在 ARM 陣營中還有許多的 GPU 解決方案,其中一個是 2011 年被許多廠商選擇的後起之秀 Mali , Mali 原先是來自瑞典廠商 Logipard 的圖形解決方案技術,在 2006 年被 ARM 所併購,並且成為 ARM 廣泛授權的一部分,並且獲得如三星、LG、ST-Ericsson 等廠商的青睞,在2010年的授權熱門程度可說是 ARM 陣營第一。

Mali 架構最大的特色就是擁有強大的反鋸齒性能,不同於一般 GPU 架構反鋸齒會消耗大量的頻寬,導致效能下降,Mali 架構在開啟 4x AA 時,佔用的系統資源與未開啟相差無幾;對於高像素析度密度的手機螢幕,反鋸齒的重要性也許沒有那麼重要,但是像素密度較低的平板,反鋸齒的重要性會越來越高,這也是 Mali 架構所擅長的。

今年廠商所採用的方案集中在 Mali-400 架構上,而下一代的 Mali T604 更是被寄予厚望的突破性架構。 Mali 架構共同的特色就是可以採用多 GPU 設計,以 Mali-T604 為例,可以採用單 GPU 、雙 GPU 、三 GPU 甚至四 GPU 的架構,能夠利用堆疊架構的特性,設計出滿足符合不同市場與解析度需求的架構。

而另一個值得關注的廠商則是 TI 德州儀器,旗下的 OMAP 應用處理器亦是相當有競爭力的產品, Google 當初 Android 2.0 的 GED 產品 Motorola Droid ,就是採用 OMAP 3 應用處理器,OMAP 3向世人證明,不需要特別高的時脈,也能藉由精密的多核分工方式取得更佳的效能。

而TI新一代的 Cortex-A9 架構 OMAP 4 不僅只有包含高效能的運算核心,並且還融合省電的 ARM Cortex-M3 核心負責底層運算,搭配 Imagination Technilogies PowerVR SGX 540 GPU 核心,以及獨家的記憶體雙通道技術,雙32bit的記憶體通道帶給 OMAP 4 相較競爭對手更高的頻寬,解放 CPU 與 GPU 的效能,並且針對多執行緒最佳化,實際的成果可從 BlackBerry PlayBook 的多執行緒展示看出 OMAP 4的強大效能。

TI OMAP的設計概念,就是藉由多元的核心分攤 Cortex-A 主運算核心的負擔,多媒體有專屬的硬體解碼核心,音效有音效的核心,相機控制也有相機的核心,另將底層運算交給 Cortex-M 核心;雖然這些作法也是各家 ARM 架構應用處理器發展的方針,不過 TI 還融合了獨家的 DSP 數位訊號處理器核心,雖然現在多媒體影音多半靠硬體解碼核心處理,然而像是一些硬體解碼核心無法支援的檔案格式,或是最近火紅的 2D、3D 轉換,就能使用 DSP 輔助這些應用,不讓主處理器的資源虛耗在這些不擅長的應用。

另一個特色就是 OMAP 4 可以支援 1440 x 1200 解析度,並且支援雙螢幕加上1 HDMI 輸出能力,最多同時可輸出達三顯示器,更易於創造雙螢幕平板、裸視 3D 裝置等差異化的產品,像是 LG Optimus 3D 就已經確定採用 OMAP 4作為應用處理器,提供裸視 3D 。


而已經發表、預計在2012年推出的OMAP 5,則是導入全新的ARM Cortex-A15架構,並且結合新一代的Cortex-M4低功耗核心,Cortex-A15在與Cortex-A9同時脈之下,效能能夠提昇1.5倍,更遑論Cortex-A15起始時脈已經高達2GHz,效能也會更為提昇。此外,OMAP 5也將採用28nm製程,除了運算效能提昇3倍、圖形效能提昇5倍,平均功耗甚至降低60%。

OMAP 5還可支援四組相機,除了可錄製1080p影片以外,還能把2D圖形即時轉為S3D格式,甚至基於S3D相機,利用OMAP 5的處理效能結合TI的DLP微投影技術,進行多人的全身互動投影。

另一個在主流Android平台從未缺席的高通,也虎視眈眈想要進軍Android平板市場,像是與高通長期保持良好合作關係的HTC,就使用第二代Snapdragon MSM 8x55的高時脈版本作為核心,不過這顯然只是過度產品,高通重頭戲則是放在第三世代Snapdragon的MSM8x60。


MSM8x60的核心是基於ARM架構的變形,高通稱之Scorpion,根據高通的說法,Scorpion針對電源管理方面大幅強化,相較標準的ARM架構擁有更佳的功耗表現。而圖形架構方面,源自ATi行動GPU架構的Adreno又再次進化,新版的Adreno 220效能大幅超越第二世代Snapdragon的Adreno 205,並且相較Adreno 200,圖形效能提昇近4倍,甚至整體效能超越Tegra 2。

另外,針對時下對於高品質影音以及外接顯示的需求,影片的硬體解碼能力也從MSM8255的720p提升到1080p,螢幕也能支援1440 x 900的WXGA解析度,相機部份能夠提供雙16MP解析度攝影鏡頭的支援。

至於下一代的平台,也就是第四代的Snapdragon,預計將會有高達2.5GHz的時脈,功耗還會相較現行產品降低65%,整合包括WiFi、GPS、藍牙、FM以及基頻數據機以外,還包括NFC與S3D立體影像的擷取與播放。

至於最大的改變,就是導入更新一代的Adreno GPU架構,據稱四核心的APQ8064所搭載的Adreno 320相較現行Adreno架構高出15倍的性能,而單核心的MSM8930搭配的Adreno 305也相較現有的Adreno提昇達6倍以上的效能。至於針對智慧手機多工需求的雙核MSM8960整合Adreno 225,則會有相較現行Adreno高出8倍的效能。在第四世代的Snapdragon,將是在手持裝置上實現與家用遊戲機同等級圖形效能的機會。