芯球崛起之主流

游戲一直都是手機、平板電腦用戶的一大應用方向，當《狂野飆車6》、《極品飛車：熱力追蹤》、《三劍之舞:Third Blade》等畫面精美的大型游戲不斷涌現的時候你還能hold住？特效動畫、視頻加速等應用不單單加重了移動設備CPU處理器的負擔，更是對嵌入式圖形芯片的考驗。下面，我們就一同走進主流嵌入式圖形芯片，了解移動視界的動力！

SoC時代的主角

從狹義角度講，SoC（System on Chip，片上系統）是信息系統核心的芯片集成，是將系統關鍵部件集成在一塊芯片上；從廣義角度講，SoC是一個微小型系統，如果說中央處理器(CPU)是大腦，那么SoC就是包括大腦、心臟、眼睛和手的系統。當前平板電腦芯片大部分以SoC的形式存在，一個芯片上系統往往由通用處理CPU、圖形處理GPU、內存控制器、通訊解碼芯片、GPS芯片等組成。因而，以往高通Snapdargon S4、蘋果 A5等平時被稱為“處理器（或CPU）”并不是準確的說法，它們都應歸類于SoC。

走進顯示“芯” 嵌入式圖形芯片的戰國時代

通用處理器（CPU）和嵌入式圖形芯片作為SoC最重要的兩個組成部分，除了人們熟知的ARM公司掌握著Mali系列圖形芯片技術外，Imagination公司的PowerVR SGX、高通公司的Adreno、NVIDIA（英偉達）公司的GeForce ULP以及Vivante公司的GC系列都擁有自己的合作品牌及用戶群，將嵌入式圖形芯片引入戰國時代——

皇室血統——ARM Mali系列

主流型號：ARM Mali-400 MP未來新星：ARM Mali-T604

SoC方案：AML 8726-M、全志A10、三星獵戶座

熱門產品：昂達VX610W豪華版、三星I9100

ARM在移動處理器方面可謂一枝獨秀，不過Mali系列嵌入式圖形芯片產品在市場份額方面卻并不突出。目前市場主流的ARM Mali-400 MP是全球首款符合OpenGL ES2.0的多核嵌入式圖形芯片，可提供卓越的二維和三維加速性能，最高可擴展至1080p分辨率，在功耗和帶寬效率方面有一定優勢，往往被一些看重電池續航時間的平板或手機產品采用。ARM Mali-400 MP可從單核擴展至四核。Mali-T604則屬于ARM推出的第四代嵌入式圖形芯片，該芯片采用“Tri-pipe”三管道設計，核心數量可由用戶配置至最多4核，最高性能可達第三代產品的五倍！

應用性方面，Mali-400 MP已能輕松挑戰《都市賽車》、《極品飛車》等3D競技大作，而在基于OpenGL ES 1.1的圖形性能測試軟件Neocore中，57.0FPS的成績也讓人較為滿意。

大眾路線——Vivante Graphics GC系列

主流型號：Graphics GC800

未來新星：Vivante GC1000

SoC方案：瑞芯微RK2918

熱門產品：原道N12、昂達Vi30

Graphics GC800與ARM Mali-400 MP在入門級平板市場爭奪相當激烈，前者依靠瑞芯微的支持，在產品和品牌數量上占據一定優勢。就性能來說，40nmLP工藝的Graphics GC800頻率為315MHz，能夠提供31.5M tri/s的三角形生成率和315M pix/s的像素填充率。相比于65nm制程的ARM Mali-400 MP來說，Graphics GC800在3D顯示和節能方面具有一定優勢。

后來居上——NVIDIA GeForce ULP系列

主流型號：GeForce ULP

未來新星：Tegra3（12ALU的GPU）

SoC方案：NVIDIA Tegra/Tegra2

熱門產品：摩托羅拉Droid X2、Motorola Xoom、Dell Streak 10、ASUS Eee Pad Transformer TF101、Acer Iconia Tab A500、Sony Tablet S

NVIDIA Tegra2產品因得到華碩、DELL、Acer、摩托羅拉等眾多廠商的認可，迅速獲得平板領域大量市場份額，并依托摩托羅拉和LG逐步進入手機領域。Tegra2的圖形部分名為Geforce ULP（Ultra Low Power），由一組標準光柵化流水線組成，具備3.2G的理論浮點運算能力，API方面則提供了Open GL ES2.0的完整支持。

NVIDIA不但為手機和平板用戶提供了性能出色的硬件產品，更通過Tegra Zone打造NVIDIA用戶專屬的游戲空間，加上不少專為NVIDIA Tegra用戶優化的游戲，NVIDIA在“軟”實力上的比拼無疑是占優的。

此外，NVIDIA代號為“Project Kal-El”的Tegra 3也已發布，不僅將具備四核芯的Cortex-A9 CPU，同時也有十二核心的GPU處理效能，整體性能更增加五倍。

天蝎座尾針——高通Adreno系列

主流型號：Adreno205/220未來新星：Adreno225

SoC方案：高通Snapdragon S1～S3

熱門產品：HTC Hero、摩托羅拉ME600、聯想樂Pad 、HP TouchPad

國內消費者最初通過HTC Hero、摩托羅拉ME600等手機明星了解高通芯片，其在手機市場知名度頗高。從Adreno205（性能是Adreno200的四倍，但擁有更低功耗）開始，Adreno系列嵌入式圖形芯片伴隨高通Snapdragon S系列SoC芯片進入主流平板市場，在HTC Flyer、聯想樂Pad、HP TouchPad等產品上使用，有力推動了平板領域廠商和用戶對高通Adreno系列嵌入式圖形芯片的認可和了解。

值得注意的是，高通已正式發布最新Snapdragon S4芯片方案，消費者在明年第一季度便可看到采用新方案的手機/平板產品。在28nm工藝的Snapdragon S4芯片方案中，Adreno系列嵌入式圖形芯片升級到了Adreno 225，除擁有高質量的視頻性能和較高的可編程性外，其性能相比上代Adreno 220至少提升50%。

攻擊型選手——Imagination PowerVR SGX系列

主流型號：PowerVR SGX535/543MP

未來新星：PowerVR SGX545

SoC方案：蘋果A4/A5、三星S5PC110/S5PV210、德州儀器OMAP4430/4440

熱門產品：蘋果iPad/iPad2、三星Galaxy Tab、黑莓PlayBook

兩代iPad的選擇讓PowerVR SGX迅速崛起，英國Imagination Technologies公司于2005年8月正式發布PowerVR SGX芯片，目前PowerVR SGX530/535/540等屬于第五代PowerVR產品，采用了完全可編程的設計，內部擁有16個圖形核心，每個Core擁有4個渲染管線，總共擁有64個USSE2圖形管線，支持DirectX9，OpenGL2.0以及SM3.0。

PowerVR SGX在獲得蘋果、三星、黑莓等國際品牌支持的同時，往往能在第一時間獲得Android平臺iOS移植大作的支持，擁有良好的應用性。蘋果iPad/iPad2出色的應用性已經見證了PowerVR SGX系列芯片性能的強大（iPad配備PowerVR SGX535/Pad2配備PowerVR SGX543MP），而開發代號為Cedarview的Intel新一代Atom處理器也宣布采用PowerVR SGX545嵌入式圖形芯片。