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正面交锋 平板主流移动GPU性能对比解析
2013-02-04 09:06 出处：PConline原创 作者：zhongguang 责任编辑：diynews
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移动互联浪潮席卷全球，也仅仅只是在一年多的时间，平板电脑已经从单核快速跨越双核直接进入了四核时代。三星的猎户座Exynos4412，NVIDIA的Tegra3，高通的APQ8064，华为海思的K3V2，炬力的ATM7029，全志的A31，瑞芯微的RK3188，联发科的MT6589，以及即将亮相的Amlogic(晶晨)四核，新岸线四核，你方唱罢我登台，好一派百花齐放的热闹景象。那么到底这些平板主流移动GPU孰强孰弱呢？今天，本文将简单对比目前平板领域各家GPU的表现，让大家对其有个大致的了解。
一、平板主流移动GPU介绍 实际上，如果对平板电脑稍微有点了解的消费者应该知道，市面上常见的平板主控芯片(SoC)，其GPU的IP通常不是自己原创开发的，大部分来自几大GPU IP厂商的授权，这些GPU也有各自的优缺点，如下表所述： 序号 1 纹理压缩格式：ETC1 2 3 4 5 兼容性中等，且不断提升，富有潜力； 纹理压缩格式： DXT，通用的ETC1 6 7 纹理压缩格式： 自家的PVRTC、通用的ETC1 8 9 纹理压缩格式： DXT，通用的ETC1 10 高通APQ8064 纹理压缩格式： 自家ATITC，通用的ETC1 芯片GPU IP授权信息及GPU特点 相信大家对Mali-400 MP系列、PowerVR系列、英伟达ULP GeForce系列和高通的Adreno系列GPU都已经比较熟悉了，对于华为海思K3V2和炬力ATM7029所采用的 Vivante GC系列GPU会比较好奇，下面就简单介绍一下。 通过Vivante中文官网的内容，我们了解到“公司总部位于加州森尼韦尔，为全球移动设备和家庭娱乐市场的尖端应用提供一套全面的图形处理器解决方案。种类繁多的2D和2D/3D图形处理器，能够提供高性能和低功耗消耗。同时，也为业界标准应用程序接口（OpenGL ES 2.0和OpenGL ES 1.1、OpenVG、DirectX 9）提供强大支持。” 简单来说，这也是一家类同于ARM/Imagination的GPU IP主要供应商。Vivante的产品线也比较丰富，涵盖了从2D到3D图形处理，从单核到多核的IP授权方案Vivante的产品线也比较丰富，涵盖了从2D到3D图形处理，从单核到多核的IP授权方案。
Vivanti提供了从单核到8核的各类产品授权，而且从上图的参数也可以看出，Vivante GC系列GPU在数据运算方面的能力是强大，而且功耗方面控制出色。在兼容性方面，如今随着GC系列GPU的进一步普及，也已经逐渐完善，不成问题。此外，GC系列支持DXT和通用的ETC1纹理压缩格式，与Nvidia的ULP GeForce相同，这也就意味着支持Geforce ULP的游戏基本可以同样运行在GC系列的设备上。 二、各家GPU性能测试对比（GLbenchmark） 1）、性能测试软件简介 下面，小编将重点采用一款GLBenchmarkGPU性能测试软件，该软件具有公认的专业性，而且最新的2.5版在对多边形和Shader计算的压力进一步增大，因此在性能压榨的强度会比一般的GPU测试更加大。它分为两种模式，一种是OnScreen，即以本机的分辨率跑测试。另外一种是Offscreen，以统一1080P的分辨率跑测试，后者可以直接对比GPU的实际性能。
智能系统的OS平台中，3D游戏开发需要的标准接口基本上都是OpenGL ES 2.0。所以所有的GPU处理器都会声称自己完美支持“OpenGL ES 2.0/OpenGL ES 1.1/OpenVG”。 而GLBenchmark 2.5正是针对OpenGL ES 2.0 benchmark测试的最佳专业工具。通常的GPU测试，都会用某一个特定场景的渲染测试作为依托点。在GLBenchmark 2.5中，使用了the new Egypt HD和Egypt Classic 画面渲染。 Benchmark测试结果包含两类，一类是high-level 3D animations，另一类渲染场景是low-level graphic。 列表如下： No 1 2 3 4 注：因为我们关注GPU的表现，所以略去了OnScreen的测试结果。 资料来自GLBenchmark官网 其中，high-level 3D animations即高等级3D动画，low-level graphic是较低等级的图形性能测试，也即是普通版。下面，我们主要测试一下各GPU在offscreen的测试表现，因为这样更能体现GPU的真实表现。 2）、GLBenchmark上的结果 让我们看看来自GLBenchmark官网上的一些GPU评测结果数据： 1. Fill Rate –Offscreen(1080P) (GLBenchmark 2.5) 数值越大者越好 GC1000 core取胜 截图来自http://www.glbenchmark.com官网数据 GC1000 Core的测试基准设备是：Marvell PXA988 Mali-400 MP的测试基准设备是：Samsung Galaxy Note 2 PowervR SGX554的测试基准设备是：Apple iPad 4 2. Triangle Throughput：Textured –Offscreen(1080P) (GLBenchmark 2.5) 数值越大者越好 GC2000 core取胜 * 为了比较方便，略去了原图中的某些GPU结果条目 截图来自http://www.glbenchmark.com官网数据 GC2000 Core的测试基准设备是：Freescale SABRESD-MX6DQ GC1000 Core的测试基准设备是：Marvell PXA988 Mali-400 MP的测试基准设备是：Samsung GT-P7100 Galaxy Tab 10.1（Galaxy Tab 2） PowervR SGX544的测试基准设备是：Samsung GT-I9260 (The Galaxy Premier) 3. Triangle throughput: Textured, vertex lit - Offscreen (1080p) : (GLBenchmark 2.5) 数值越大者越好 GC2000 /GC1000 core取胜 * 为了比较方便，略去了原图中的某些GPU结果条目 截图来自http://www.glbenchmark.com官网数据 GC2000 Core的测试基准设备是：Freescale SABRESD-MX6DQ GC1000 Core的测试基准设备是：Marvell PXA988 Mali-400 MP的测试基准设备是：Samsung GT-P7100 Galaxy Tab 10.1（Galaxy Tab 2） PowervR SGX544的测试基准设备是：Samsung GT-I9260 (The Galaxy Premier) 4. Triangle throughput: Textured, fragment lit - Offscreen (1080p) : : (GLBenchmark 2.5) 数值越大者越好 GC2000 core取胜 * 为了比较方便，略去了原图中的某些GPU结果条目 截图来自http://www.glbenchmark.com官网数据 GC2000 Core的测试基准设备是：Freescale SABRESD-MX6DQ GC1000 Core的测试基准设备是：Marvell PXA988 Mali-400 MP的测试基准设备是：Samsung GT-P7100 Galaxy Tab 10.1（Galaxy Tab 2） PowervR SGX544的测试基准设备是：Samsung GT-I9260 (The Galaxy Premier) 5. GLBenchmark 2.5 Egypt HD C24Z16 - Offscreen (1080p): (GLBenchmark 2.5) 数值越大者越好 Mali-400 MP取胜 * 为了比较方便，略去了原图中的某些GPU结果条目 截图来自http://www.glbenchmark.com官网数据 GC2000 Core的测试基准设备是：Freescale SABRESD-MX6DQ Adreno 220 Core的测试基准设备是：HTC One S Mali-400 MP的测试基准设备是：Samsung SH-1605(Galaxy Note 2） PowervR SGX544的测试基准设备是：Onda V812 core4 6. GLBenchmark 2.5 Egypt HD Fixed Timestep - Offscreen (1080p): (GLBenchmark 2.5) 数值越小者越好 GC4000 core取胜 * 为了比较方便，略去了原图中的某些GPU结果条目 截图来自http://www.glbenchmark.com官网数据 GC1000 Core的测试基准设备是：Marvell PXA988 GC4000 Core的测试基准设备是：HUAWEI MediaPad 10FHD Adreno 220 Core的测试基准设备是：HTC Jewel Mali-400 MP的测试基准设备是：Samsung SH-1605(Galaxy Note 2） PowervR SGX544的测试基准设备是：Onda V812 core4 7. GLBenchmark 2.1 Egypt Classic - Offscreen (1080p): (GLBenchmark 2.5) 数值越大者越好 Mali-400 MP取胜 * 为了比较方便，略去了原图中的某些GPU结果条目 截图来自http://www.glbenchmark.com官网数据 GC2000 Core的测试基准设备是：Freescale SABRESD-MX6DQ Adreno 220 Core的测试基准设备是：HTC Jewel Mali-400 MP的测试基准设备是：Samsung SH-1605(Galaxy Note 2） PowervR SGX544的测试基准设备是：Onda V812 core4 从前面的测试可以看出，各GPU可以说是各有千秋。不过，从整体的测试结果来看，显然Vivante GC系列的GPU表现更佳。 三、各家GPU游戏渲染贴图对比 在游戏渲染方面，小编选取了GC1000+、Mali-400 MP4、PowervR SGX544 MP2和Adreno 220以及GeForce ULP等五款GPU的游戏贴图表现进行对比。采用的都是3D游戏大作《极品飞车17：最高通缉》，大家可以看一下各GPU的游戏画面渲染效果。
从运行效果看，GC1000+这枚GPU能够流畅运行《极品飞车17：最高通缉》，而且渲染贴图的品质也很高。GC1000+采用统一渲染模式，游戏里的背景环境，如路旁树木渲染自然，赛车的光影效果也很逼真，甚至是车窗碎裂特效和与其他车子摩擦产生的火花都是栩栩如生，可见GC1000+这枚GPU有着良好的渲染品质，能够带来出色的游戏画面。
Mali-400 MP4这枚GPU集成一个顶点渲染器和四个像素渲染器，虽然在三角形输出方面较弱，因此为了达到更理想的效果，往往会通过提高频率来提升，所以整体表现还是能够令人满意，支持的特效也是比较齐全，只不过高频必然也会带来高功耗，所以也是值得均衡考虑。
PowervR SGX544 MP2作为PowervR系列比较有代表性的一代GPU，渲染效果自然也用说，整体表现良好。只不过仅从上图对比来看，个人觉得路边树木的渲染似乎没有前面两款GPU渲染效果逼真，但是赛车的渲染出的效果却又感觉品质也不赖，可能与画面也有一定的关系。
至于这款Adreno 320，更多地是在高通的SOC中可以见到，Adreno 320渲染出来的画面品质也是和前面几款差不多，特效能够很好地呈现，细节也较为突出。
最后这款GeForce ULP来自Tegra3，渲染的游戏画面特效全面，赛车也颇有质感，英伟达确实在显卡方面有独到之处。虽是如此，只不过Tegra3的高功耗表现也是一直受人诟病。 总体而言，GC1000+、Mali-400 MP4、PowervR SGX544 MP2、Adreno 220和GeForce ULP这几款GPU的游戏渲染效果都较为接近，差别并不大。不过个人还是倾向于GC1000+与GeForce ULP的整体渲染效果以及PowervR SGX544 MP2渲染赛车画面表现的那种精细度。可惜Tegra3的功耗较高也是不得不让考虑的因素。这么说的话GC系列与GeForce ULP拥有同样的纹理压缩格式，运算能力也很强大，倒是也值得令人期待。 全文总结： 本文大概介绍了几款主流移动GPU的情况，通过性能测试和实际游戏试玩下的贴图画面表现进行对比，相信大家已经对这些GPU有了初步的认识，孰强孰弱也有了清晰的概念。值得一提的是，综合上文的性能测试和游戏渲染效果对比来看，Vivante GC系列的表现比较不错，而且富有潜力。 |
