作者：Imagination Technologies技術高管 Alexandru Voica

 

用于Phablet的高性能SoC——全志科技（Allwinner）四核A31s處理器

 

全志科技（Allwinner）A31s平臺可支持高分辨率屏幕和豐富的無線通訊選項，專為呈現多樣化內容所設計和優化，從流媒體和閱讀電子書、到高畫質游戲與社交媒體互動都可適用。

 

Allwinner A31s的內核是一個可提供多媒體、易連接性和低成本BOM集成的高性能、低功耗平臺，并可支持多種無線數據傳輸技術，如EDGE、3G、LTE、WiFi、藍牙、FM、GPS、AGPS和NFC。

 

更重要的是，Allwinner選用Imagination領先業界的PowerVR繪圖處理器開發A31s SoC，此技術讓Allwinner在如此競爭激烈的市場中脫穎而出。

 

內置PowerVR SGX544MP2 GPU的四核CPU 全志A31s處理器

 

什么是“phablet”？

就在幾年前，要定義一臺“平板電腦”很簡單：消費者想要有一臺便攜又有強大多媒體功能的設備，并具備特定的外形設計、高分辨率屏幕和一些固有特性。平板電腦通常沒有鍵盤，采用一體式設計、重量比筆記本電腦輕，而且電池壽命也比傳統的筆記本電腦長。研究顯示，77%的平板電腦配備9英寸或更大的屏幕，但較終平板電腦的尺寸仍需取決于購買它的用途。

 

隨著零售價格下降和平板電腦日益普及，在便攜式和成本的考慮下，各種更小尺寸的設計快速興起，其中以7英寸平板更受消費者喜愛。

 

與此同時，有一種新類型的設備逐漸受到重視和歡迎，它們既不是智能手機也不是平板，而是介于其中的產品。這些能在智能手機的便攜性和平板電腦的較大屏幕尺寸間取得折衷的混合型設備，現在被稱為phablet。

 

“phablet”可被定義為配備5到7英寸屏幕的計算設備，有著和平板電腦一樣的外形設計，但也具備手機功能，可以進行語音和移動數據傳輸。由于尺寸較小，使用者攜帶phablet和攜帶智能手機一樣方便，但較大的電池和較高的性能又可提供與一般平板電腦類似的多媒體或網絡瀏覽體驗以及較長的待機時間。

 

PowerVR GPU可充分發揮電池續航能力并避免過熱問題

功耗對移動設備，特別是智能手機、小尺寸平板電腦和phablet來說至關重要。這些設備雖然無法像其他體積較大的產品一樣可以配備大型電池，但仍必須在有限的功耗預算內提供高性能運算。

 

隨著繪圖處理器（GPU）正逐漸成為SoC處理性能背后的重要推動力量，繪圖IP內核數量的擴展便必須在性能、功耗和面積需求間取得微妙的平衡。

 

通過采用Imagination的PowerVR SGX544MP2來開發A31和A31s平臺，Allwinner發現，相比于競爭方案采用兩倍的內核數量，并以兩倍的時脈頻率運行，Imagination的方案不僅能提升超過50%的繪圖與運算性能，還能顯著地降低功耗。這對運算平臺來說是極為重要的一點。

 

由于競爭方案原本的效率就低（特別是采用蠻力（brute force）設計方式），因此它們必須通過升壓超頻到極高的頻率才能提供不錯的性能。但這會導致危險的過熱問題（溫度可能高達攝氏72至100度以上），這在實際使用時是無法接受的。產品溫度不應該大幅超過體溫，而且絕對不能高到接近會使皮膚燒傷的溫度。

 

解讀競爭方案的基準測試表現

我們看到競爭對手耗費好大的力氣才能與PowerVR GPU競爭，而且必須通過提升電壓和提高時脈速度來運行基準測試程序，才能聲稱取得優異性能。但這不僅無法確實顯示出使用者的實際體驗，而且也對芯片的真實性能提供了錯誤印象。

 

提高基準測試分數的技巧很簡單：先確認基準測試的運行時間大概是一般用戶使用平板電腦的時間長度——例如10或15分鐘，然后再看產品溫度以及基準測試速度發生什么變化。在有些案例中，我們會看到溫度快速升高到手沒辦法拿，同時由于芯片上的溫度管理功能啟動（如果此功能之前沒有關閉，誤導的結果會更嚴重），會使性能急劇下降到只有宣稱基準測試速度的幾分之一而已。

 

韓國網站Playwares.com的溫度測量結果

 

終端用戶不會喜歡一臺發燙的平板電腦，也不喜歡當溫度管理功能啟動或關閉時造成性能大幅的變化。這個必須持續調整GPU工作頻率的過程稱為thermal panic linked throttling（過熱節流現象），會造成整體使用體驗與芯片性能的大幅度波動，系統好比必須在600MHz到300Mhz或更低的頻率間頻繁切換。

 

PowerVR是同級別產品中較低功耗的GPU，可確保用戶連續使用數小時都能取得較佳的平板電腦使用體驗。通過采用PowerVR GPU，Allwinner這樣的ImaginationSoC伙伴就不會遭遇類似的過熱或性能不穩定問題。PowerVR架構獨特的低功耗技術包括TBDR（分塊式延遲渲染）、PVRTC和PVRTC2紋理壓縮支持，以及單獨的硬件2D內核，都有助于實現持續的優異性能與更低功耗。

 

這較終會改善整個系統的實際應用性能，并降低內存帶寬要求。

 

PowerVR Series5XT是高分辨率屏幕的首選繪圖引擎

PowerVR GPU一直走在高分辨率屏幕的較前沿，推動了復雜的UI用戶界面以及智能手機、平板電腦、智能電視和其他消費設備Retina（視網膜）分辨率（和更高）的超真實感游戲。我們預期基于A31s的配備高分辨率屏幕的新款PowerVR-based智能手機、phablet和平板電腦將陸續上市，此高性能低功耗高分辨率趨勢今年將持續發展。

 

當我們談到具備高分辨率屏幕的設備時，像Allwinner A31s和A31這些基于PowerVR Series5XT的設計正引領市場發展。舉例來說，Allwinner A31s可支持高達1280×800像素、2160p視頻解碼、1080p視頻編碼——這些特性可充分滿足主流、大批量應用對更高繪圖與運算性能的需求，來與市場上更昂貴的解決方案競爭。通過將音頻、ISP（影像視頻處理器）和語音通訊界面直接整合在芯片上，Allwinner A31s可顯著降低BOM成本。

 

以同一個PowerVR GPU實現接近OpenGL ES 3.0的功能性與GPU運算

PowerVR Series5XT GPU具備完整特性，可支持未來設計所需的擴展性能，而且它所提供的功能遠不止于標準API構建。舉例來說，Allwinner A31s 和A31 SoC中內置的PowerVR SGX544MP2可支持各種繪圖API，包括OpenGL ES 2.0、桌面OpenGL 2.1（包括X11與DRI2、EXA和DRM支持的整合），以及DirectX 9_3。

 

更重要的是，PowerVR Series5XT GPU可提供業界數量較多的OpenGL ES 2.0擴展，并可將OpenGL ES 3.0功能帶入此較新的平臺上。這可為應用開發人員提供兩種Khronos圖形標準版本間的升級路徑，使他們能針對移動平臺開發較優化的游戲機級品質程序。

 

與其他無法支持OpenCL或Renderscript/Fiterscript API（或完全缺乏此特性組合）的GPU供應商不同，Imagination可橫跨所有PowerVR內核以提供GPU運算功能，包括Series5、Series5XT和Series6。我們的SGX平臺可為GPU運算提供IEEE 32位浮點運算準確度與先進文本切換（context switching），以及多種的同步API支持。

 

這能使Allwinner A31s和A31這些基于PowerVR的平臺為各種設備提供無須妥協的運算和繪圖性能。

 

PowerVR繪圖處理器助力Allwinner 等Imagination合作伙伴取得成功

我們很高興能與Allwinner Technology, (@AllwinnerTec)取得此合作成果，全志科技是領先的智能應用處理器SoC和智能模擬芯片設計廠商。將Allwinner 的設計與集成專業技術和Imagination 領先業界的繪圖技術結合在一起，可開發出絕佳的多核多媒體智能終端應用處理器。

 

憑借卓越的研發團隊及技術實力，全志科技在超高清視頻編解碼、高性能CPU/GPU多核整合、先進工藝的高集成度、超低功耗等方面處于業界領先水平，是全球平板電腦、高清視頻、移動互聯網設備以及智能電源管理等市場領域的主流供應商之一。