強化效能與硬解支援,ARM 公布 Mali T-800 系列多媒體應用 IP

作者 | 發布日期 2014 年 10 月 29 日 14:09 | 分類 手機
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針對了行動裝置 GPU 與影音處理 SoC 產品進行優化所推出的新世代產品。

與 PC 市場的 CPU、GPU 發展趨勢有些不同,在行動裝置 SoC 市場架構的更迭與晶片、甚至是最終應用產品的推出通常並非同步,因此我們能經常看到在架構上的發表領先實際產品的實用投入非常多。



目前 ARM 在行動 GPU 市場將被投入使用的最新產品是去年發表的 Mali-T700 系列,不過 ARM 已經著手明年、甚至後年 SoC 上的多媒體 IP 發展,日前正式公開了新一代的多媒體 IP 設計,發表了專攻 mobile GPU 的 Mali-T820、T830 與 T860 等三款設計,另外也針對了影像加速、顯示處理等方面推出了 Mali-V550、Mali-DP550 等 IP 設計。

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Mali T-800 系列是目前 Mali-T700 系列的後繼,由結構來看,應該是仍然維持著 T600、T700 的 Midgard 架構;Midgard 的 ILP(Instruction-level parallelism)設計以及支援 OpenGL ES 3.1、Android Extension Pack 與 Direct3D 11.1 等規格的特性,讓 ARM 目前暫時還是不會考慮將 Midgard 架構大更新。T-800 系列主要應還是著重於架構上的優化,尤其是以進一步提升現存 Mali T-700 系列的能源效率為主軸,在 feature 的部分並沒有太大個更新。

這次的產品更新將遍及從入門到高階、多核心,進行全面性的產品升級。

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Mali-T860 為新產品線的高階產品,用來接替 T-760,在功能、效能上也如同 T760 一樣是最完整的設計。T860 的單一核心內具有兩個 Arithmetic Pipeline,依照使用裝置對性能需求的不同,最高可進行 16 核心的組態,吞吐量也在 20FLOPS-320 FLOPS、16 texels/clock。功能部分,T860 是目前 T800 系列唯一支援 Direct3D 11.1 的型號,其他部分還支援 OpenGL ES 3.1、Android Extension Pack,以及 OPENCL 1.2,另外 Mali T-800 系列都支援 10-bit YUV 輸出、輸入,將有助於 HEVC 編碼的使用。ARM 同時以 Mali T628 與 T-860 相比,宣稱能源效率的提升達到 45%,另外也強調了自 Mali 700 系列引入的 AFBV 的記憶體壓縮技術對於性能的提升。

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T820、T830 則是鎖定入門、主流市場,在核心內的組態有些不同,T820 在核心內的 Arithmetic Pipeline 僅有一個,以縮小 Die size 為首要考量,T830 則是與 T860 相同,單一核心內具有兩個 Arithmetic Pipeline 以提升效能;T820、T830 另一個限制在於 GPU 內最多只能選擇至 4 core 組態,因此性能部分,T820 的吞吐量位於 10FLOPS、1 texel/clock 至 40FLOPS、1 texel/clock;T830 則是 20FLOPS、1 texel/clock 至 80FLOPS、1 texel/clock。功能部分,大致上支援性相同,但是最大的差異在於 Direct3D 的支援度,T820、T830 只支援到 level 9_3,其他 OpenGL、OCL 等行動裝置較為依賴的規範支援性相同。性能對比部分,ARM 稱對比於 Mali-T622,T820 能源效率勝過 50%、T830 性能則是勝過 55%。

T830-665x374 除了 GPU 部分的更新,另外還有兩個多媒體顯示方案的更新,分別是主司視訊加速處理的影像處理器 Mali-V550,以及針對顯示輸出的協同處理器 Mali-DP550。

Mail-V550 最大的特色在於支援了多種影像規格的硬體加速,其中包含最新的 HEVC 也就是 H.265 視訊編碼,因此也支援了 10-bit YUV 輸入/輸出,V550 與 Mail GPU 一樣有著可以 Scale-up 核心的概念,可以隨著佈建核心數量的不同來強化硬體加速的性能或是提供更高的解析度上限;目前單一核心可以進行 1080p60 的硬體解碼,可透過最高 8-core 的組態來針對 2160p120 的硬體解碼。另外 V550 提供了 Motion Search Elimination 移動搜尋消除的功能,透過偵測影像中未變動的區塊,來略過 H.264 編碼中的移動預估 (Motion Estimation),達到節省記憶體的功效,另外也能夠提高編碼中效率與能源的消耗效率。

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Mali-DP550 則是顯示處理器 Display Processor,透過協同處理器的概念,將顯示輸出的控制獨立出來,除了可當作顯示控制器,也可進行影像渲染、縮放、旋轉、後處理等功能都交給 DP550 進行,若是有較強悍也較耗電的 GPU ,也可以避免將顯示控制這類較為簡單的工作也丟給 GPU 進行來壓榨更高的能源效率。目前 DP550 的設計上,已經能流暢進行 4K 視訊的顯示控制,並且進行 7 層的視訊合成工作,對比前代的 sub-4K、3layer 有著長足的進步。另外 ARM 也表示 DP550 也能夠與使用其他 SoC IP 的產品進行協同處理,至於與 3rd-party processor block 要如何進行工作,ARM 倒是沒有進一步的說明。

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最後在發展進度的部分,隨著 ARM 這全新的視覺處理產品生態鏈的發布,ARM 已經將這些設計提供給有意願發展的 SoC 整合製造商進行開發,照正常進度來看,大約在 2015 年後半應該就能夠逐漸看到採用些新世代設計的產品出現。

(本文由 VR-Zone 授權轉載) 

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