что такое видеочип в смартфоне
xTechx.ru
Новости Высоких Технологий
Выбор смартфона на Android, советы к покупке — Часть 2 — Экран, Процессор, Видеочип, ОЗУ
Экран
Так уж повелось, но именно на экран телефона обращают внимание в первую очередь. Дисплей должен быть сочным, изображение чёткое, с почти невидимым пикселями.
Чем выше разрешение экрана, тем чётче картинка, без видимых на первый взгляд точек (пикселей). То есть, если взять дисплей с разрешением 480х320 и 1024×600, то во втором случае, изображение будет намного чётче и детализированней. Стоит учитывать и размер экрана. Для дисплея размером 4 дюйма и более, уже будет не приемлемо разрешение менее 800х480. Будут видны пиксели, пострадает детализация и резкость изображение. Изображение будет ступенчатым и немного размытым. Чтобы избежать этого, есть характеристика, которая всё чаще указывается в характеристиках устройства — PPI (пикселей на дюйм). По нашему мнению, удовлетворительным числом PPI служат значения от 210 PPI и выше. В остальных случаях, картинка не очень то будет радовать чёткостью и детализированностью.
На рынке Android устройств, существует несколько типов дисплейных матриц. Сейчас в основном применяются IPS и AMOLED технологии производства. На некоторых моделях ещё можно встретить и TN дисплеи, которые мы не рекомендовали бы.
Самые распространённые типы дисплеев смартфонов:
1) IPS технология, подарит вам сочные, натуральные и насыщенные цвета с отличными углами обзора, но повлияет на конечную стоимость смартфона не в лучшую сторону.
2) TN технология всё ещё применяется, в основном из-за своей дешевизны. Уступает IPS сочностью картинки, точностью передачи оттенков, а также сильно уступает углами обзора. При взгляде сбоку, изображение меняет свой цвет и искажается. Если в описании дисплея вашего смартфона не написано какого он типа, можете быть уверены на 95% — это TN.
3) OLED/AMOLED — дисплеи являются самыми яркими на рынке. Потребляют меньше энергии и могут гнуться.
Из минусов — холодные цвета, неестественные цветовые оттенки, потери детализации в полутонах. Могут сильно «краснить» изображение, уступать по разрешению и детализации другим дисплеям. Но такой сочной и яркой картинки, вы не получите больше нигде.
Процессор
99% смартфонов работают на чистой или модифицированной ARM архитектуре процессоров.
Самые значимые на рынке серии, это Cortex A7/A8/A9/A15. Не вдаваясь в подробности, их производительность повышается по возрастанию цифры после буквы A. К примеру, одно ядро Cortex A8 примерно в 1,2 слабее чем Cortex A9. А Cortex A15 примерно в 2 раза мощнее Cortex A8. К процессорам Qualcomm это утверждение не совсем точно относится. У данных чипов, используется модифицированная ARM архитектура (Scorpion, Krait), как и у Apple A4A5Ax чипов. Такие чипы, отличаются повышенной производительностью на такт. Qualcomm Scorpion а 5% мощнее Cortex A8, а Qualcomm Krait почти равен Cortex A15.
Кроме архитектуры, важно количество процессорных ядер в телефоне. Чем их больше, тем естественно производительней смартфон. Только не стоит попадаться на маркетинговые уловки, которые используются, например в рекламе Samsung Galaxy S4. У данного смартфона действительно 8 ядер, но работать одновременно могут только 4.
Четыре ядра для повседневных задач и 4 для тех, в которых следует задействовать полную мощность. Другие 4 ядра при этом, отключаются полностью. Сделано это для экономии заряда батареи.
Примеры популярных архитектур:
NVidia Tegra 2: 2 ядра Cortex A9 (Motorola Atrix 4G, LG Optimus 2X)
NVidia Tegra 3: 4 ядра Cortex A9 и одно ядро компаньон 500 Мгц для простых задач (Google Nexus 7)
Exynos 5 Octa (5410): 4 ядра Cortex A15 и 4 ядра Cortex A7 (Galaxy S4)
Важна и частота работы данных процессоров, но это второстепенный фактор. Изначально, частота заложена производителем чипа. Потому, производительность определяют именно производители начинки, а не производители самих смартфонов (кроме Samsung и Apple, имеющих собственных инженеров). В прочем, в производительном 4-х ядерном чипе, к примеру, никогда не установят слишком низкую частоту работы.
Видеочип (GPU)
Видеочипы в смартфонах на ОС Android, тоже бывают совершенно отличающимися по производительности. Основными брендами значатся PowerVR, Adreno, Mali и GeForce ULP (только в SoC NVidia Tegra). Все они имеют серии как для бюджетных телефонов, так и для топовых.
Для плавного воспроизведения FullHD видео и адекватной смены кадров в большинстве современных игр, должно хватить и Adreno 220 (не выше 1024×600). Но всё же, это уровень 2011 года, потому лучше выбирать что то постарше в модельном ряду, например Adreno 225 или 320. Хороший запас в производительности никогда не помешает.
Есть новая разновидность ускорителей графики под обозначением G6xx. Оптимальными по производительности в этой серии, являются чипы G6200 и выше.
Mali — это референсная, рекомендуемая графика от холдинга ARM.
Является масштабируемой и может состоять из нескольких ядер. К примеру, Mali-400 может иметь аббревиатуру MP, MP2 или MP4. Цифра, означает количество ядер графической системы. Естественно, чем больше ядер тем быстрее графика. И всё же, для плавного проигрывания видео и большинства игр, хватает Mali-400 MP2. При условии, что разрешение экрана будет 1024×600 или ниже.
Разрешение экрана, сильно влияет на производительность видеочипа смартфона. Поэтому, если экран телефона имеет высокое разрешение, стоит задуматься, достаточно ли будет установленного GPU? Если же вы, не ставите перед собой задачи играть в самые красивые и современные игры, вам однозначно будет достаточно рекомендованных выше решений.
Оперативная память (ОЗУ)
Количество оперативной памяти, очень важный параметр.
Чем её больше, тем быстрее будет работать смартфон и тем более трудоёмкие приложения сможет запускать. При нехватке оперативной памяти, приложение может либо аварийно завершиться, либо начать сильно тормозить. Для Android версии 4.0 и выше, оптимальным и комфортным количеством оперативной памяти (ОЗУ) считается — 1 Гб и выше. Есть и минус — оперативная память, постоянно потребляет энергию. Потому батарея смартфона будет садиться немного быстрее, чем с меньшим количеством ОЗУ того же типа.
Android Шаг за Шагом: Видеоускорители и все что с ними связано
Многие из вас качали кэш к играм, или смотрели характеристики какого-либо устройства. Каждый видел, что были какие-то непонятные слова вроде Tegra, Adreno, Mali, PowerVR. Давайте узнаем, что же это такое.
Содержание
Все выше перечисленное — видеоускорители. Видеоускоритель — это одна из главный частей в SoC (System on the Chip), сокращенно GPU. GPU, или Graphic Processing Unit — это такой чип, интегрированный в CPU, и он отвечает за 2D и 3D графику. И их производительность измеряется в Flops. CPU, или Central Processing Unit, одним словом процессор.
Рассмотрим виды самых популярных GPU. Их 4 вида:
Также есть менее популярные GPU, но рассмотрим их в следующий раз.
Tegra (GeForce ULP)
Само вообще появление такого SoC как Tegra началось в 2007 года, из-за приобретения компанией NVIDIA компанию PortalPlayer. В то время процессор не пользовался популярностью, так как мощь была не конкурентоспособной, и сама Tegra использовалась в плеерах, смартфонах под Windows Mobile и Windows CE.
Все изменилось после ставки NVIDIA на новую операционную систему от Google — Android. Так в 2010 появился двухъядерный Tegra 2 для планшетов, а в 2011 для смартфонов. Потом появился Tegra 3 и дальше Tegra 4, 4i, К1 и Х1.
Сама эволюция в плане графических возможностей началась с Tegra 2. В GPU процессора от NVIDIA было 8 графических ядер, полная поддержка Direct3D Mobile и OpenGL ES 2.0 и производительность в 6.7 GFLOPS при 400 мГц.
А в GPU Tegra 3 уже 12 графических ядер, 12.4 GFLOPS при частоте 520 мГц.
Уже в 2012 были в играх эксклюзивы для Tegra, к примеру, улучшенная графика, спецэффекты и прорисовка, а также, оптимизация. Довольно мало людей жаловались на нехватку производительности.
Я уже молчу о Tegra 4 и 4i c 72/60 графическими ядрами с поддержкой OpenGL ES 3.0 и 96.8 GFLOPS с 72 ядрами при частоте 672 мГц, и 74.8 GFLOPS с 60 ядрами при 660 мГц.
Речь не идет о К1 с 192 графическими ядрами, поддержкой Direct X 12, OpenGL ES 3.1 и производительностью в 360 GFLOPS при частоте 850 мГц.
Не будем говорить о Х1 с производительностью в 1 TFLOPS, с 256 графическими ядрами при частоте 1 Ггц. Сразу можно сказать, что мобильный рынок развивается.
Но куда такая мощь без должной оптимизации? Именно сейчас NVIDIA занимается этим.
Она запускает разные экслюзивы, такие как Portal и Half-Life 2 и так далее. Эти все приложения находятся в специальном маркете для Tegra — Tegrazone.
В общем, если вы любите играть, то брать Tegra.
Adreno от Qualcomm (Snapdragon SoC)
Полноценное появление Adreno появилось после запуска линейки SoC Snapdragon компанией Qualcomm в 2009 году.
Первым мобильным устройством на Snapdragon был Toshiba TG01 с Adreno 130, а далее HTC HD2.
P.S Мощь чипсетов можно сравнить с игровыми приставками.
После развития Android и Windows Phone, само развитие Snapdragon пошло резко вверх. За 6 лет уже произведено 5 поколений SoC Snapdragon. S1, S2, S3, S4 и 200/400/600/800.
За эти пять поколений было запущено множество видов процессоров, что можно запутаться. Для этого можно посмотреть таблицу ниже, где я собрал популярные на данный момент виды GPU и их процессоры.
А вот список производительности Adreno в GFLOPS (Чем больше, тем лучше):
Чипсеты Snapdragon используются во многих устройствах, особенно в флагманах. Об оптимизации в играх можно и не волноваться из-за популярности GPU, а последние версии поддерживают OpenGL ES 3.1 и Direct X 11.
Mali от ARM
Mali — это GPU от ARM. Делится на 4 поколений: Utgard, Midgard 1/2/3.
Первый GPU был Mali-55 с поддержкой OpenGL ES 1.1 и с одним графическим ядром, который признан самым маленьким графическим чипом, появился впервые в LG Renoir, где Mali-55 используется только для оптимизации работы интерфейса.
Второй опыт в создании GPU был Mali-200. Тогда он уже поддерживал OpenGL ES 2.0 с 1 графическим ядром при частоте 275 мГц.
Третий опыт был на Mali-300. Он мог воспроизводить графику уровня PlayStation Portable, частота GPU была 395 мГц.
Четвертый опыт в создании GPU был революционным — Mali-400 — продолжение Mali-300, но с поддержкой многоядерности до 4 графических ядер, в следствии чего производительность увеличивается до 4-ех раз. Частота в 395-533 мГц, производительность в 2.5 до 19 GFLOPS. Популярен среди смартфонов и планшетов 2013.
Также есть Mali-450. Это тот же самый 400, но производительность увеличена в два раза. Может иметь до 8 графических ядер, частоту от 375 до 700 мГц и производительность в 30-60 GFLOPS.
Mali-Т760 — самый мощный GPU среди Mali, с поддержкой до 16 графических ядер, частота 685 мГц и 376 GFLOPS! Поддерживает OpenGL ES 3.1, OpenCL1.2, OpenVG 1.1 и Direct X 11.1.
Самые популярные GPU Mali вы можете рассмотреть в данной таблице:
Более 35-40% устройств работают с Mali. Поэтому можете не ждать таковых фризов и лагов в играх.
Обычно Mali можно встретить в чипсетах Exynos, MediaTek, AllWinner, Rockchip.
Power VR от Imagination Technologies
GPU созданная от Imagination Technologies, еще в далеких 90-ых. Была даже в то время на равне с AMD и NVIDIA, но из-за быстрых развитий других компаний, отстала от них. После чего они перешли на мобильную и бытовую технику.
Пропустим все прелюдии и начнем сразу с GPU:
Видов GPU так много, что я просто покажу вам список по производительности GFLOPS (Чем больше, тем мощнее):
Сами графические чипы можно встретить в процессорах от Apple, MTK, AllWinner, Intel, Samsung.
Мы рассмотрели 4 вида популярных графических видеоускорителей от 4 разных производителей. У каждого свои минусы, у каждого свои плюсы. Также вы узнали что такое GPU, CPU, и по немногу историю каждого видеоускорителя.
Надеюсь, вам чем-то поможет данная статья, и удачи в ваших приключениях!
P.S Спасибо моему другу Timblaer за оформленные таблицы и спасибо за идею про видеоускорители пользователю Artyoms.
Какие из новых видеоускорителей на Андроид самые лучшие?
Когда вы выбираете смартфон или планшет на Андроид и ориентируетесь на их мощность, такая составляющая как графический процессор обязательно имеет значение. Прежде всего, это связано с тем, что от него зависит — насколько хорошо устройство справляется с отображением графики, воспроизводит видео и игры.
Как бы ни было, даже если вы не являетесь геймером, но хотите чтобы на экране была красочная картинка и графика отображалась плавно, стоит обратить пристальное внимание на видеоускоритель.
А мы рассмотрим, что он представляет собой и узнаем, какой видеоускоритель является лучим на Андроид по итогам тестов этого года.
Видеоускоритель очень сильно влияет на производительность в играх
Что такое видеоускоритель?
Он используется на мобильных устройствах для обеспечения графики, цветов и текстур, облегчает работу основному процессору, в то время как тот занимается механикой игры или другими операциями.
Уточним, что если на персональных компьютерах и ноутбуках эти две составляющие чаще всего представляют собой отдельные детали, то в случае с мобильными устройствами они устанавливаются вместе. Поэтому при выборе гаджета стоит ориентироваться на связку основного и графического процессора, взвешивая возможности каждого из них.
Какие есть видеоускорители?
Их производством занимаются многие бренды, но самыми известными и востребованными, а также проверенными, являются Qualcomm и MediaTek, постоянно конкурирующие между собой. Какие ещё производители выпускают такие детали? Помимо них, разработкой комплектующих для графики занимаются Intel и Nvidia, но их модели не пользуются очень высоким спросом именно в мобильных устройствах из-за дороговизны и не такой хорошей приспособленности к другим составляющим смартфонов или планшетов. Поэтому они пока не попадают в высшие позиции рейтингов по чипам для Андроид.
Продукция от Qualcomm обладает отличным качеством, а линейка Snapdragon поставляется в топовые гаджеты. Бренд MediaTek тоже не уступает конкуренту, но берёт не только качеством, а и доступной ценой, поставляя свои видеоускорители в большинство недорогих моделей, в том числе, Lenovo.
А теперь можно перейти к рассмотрению непосредственно рейтинга самых мощных графических адаптеров, которые были выпущены и поставлялись в планшеты или смартфоны в прошлом и текущем году.
Лучшие видеоускорители
На основе тестов бенчмарка AnTuTu, тройка лучших ускорителей на Андроид сейчас выглядит так:
Дальнейший рейтинг мобильных видеоускорителей для Андроид выглядит таким образом:
Кстати, последние два представителя рейтинга процессоров не слишком отстают от чипа Kirin 950, и это притом, что они считаются оптимальными решениями для средних, а не топовых устройств.
Теперь вы знаете, какой или какие видеоускорители являются самыми мощными на устройствах Андроид. Подводя итоги, можно уверенно сказать, что лидирующие позиции в сфере графических процессоров занимает компания Qualcomm, поэтому именно на её продукты стоит смело ориентироваться при выборе смартфона или планшета.
Что такое графический процессор и как он работает
GPU (Graphics Processing Unit) — это процессор, предназначенный исключительно для операций по обработке графики и вычислений с плавающей точкой. Он в первую очередь существует для того, чтобы облегчить работу основного процессора, когда дело касается ресурсоемких игр или приложений с 3D-графикой. Когда вы играете в какую-либо игру, GPU отвечает за создание графики, цветов и текстур, в то время как CPU может заняться искусственным интеллектом или расчетами механики игры.
На что мы смотрим в первую очередь, выбирая себе смартфон? Если на минутку отвлечься от стоимости, то в первую очередь мы, конечно, выбираем размер экрана. Затем нас интересует камера, объем оперативной, количество ядер и частота работы процессора. И тут все просто: чем больше, тем лучше, а чем меньше, тем, соответственно, хуже. Однако в современных устройствах используется еще и графический процессор, он же GPU. Что это такое, как он работает и почему про него важно знать, мы расскажем ниже.
Архитектура графического процессора не сильно отличается от архитектуры CPU, однако она более оптимизирована для эффективной работы с графикой. Если заставить графический процессор заниматься любыми другими расчетами, он покажет себя с худшей стороны.
Видеокарты, которые подключаются отдельно и работают на высоких мощностях, существуют только в ноутбуках и настольных компьютерах. Если мы говорим об Android-устройствах, то мы говорим об интегрированной графике и том, что мы называем SoC (System-on-a-Chip). К примеру, в процессоре Snapdragon 810 интегрирован графический процессор Adreno 430. Память, которую он использует для своей работы, это системная память, в то время как для видеокарт в настольных ПК выделяется доступная только им память. Правда, существуют и гибридные чипы.
В то время как процессор с несколькими ядрами работает на высоких скоростях, графический процессор имеет много процессорных ядер, работающих на низких скоростях и занимающихся лишь вычислением вершин и пикселей. Обработка вершин в основном крутится вокруг системы координат. GPU обрабатывает геометрические задачи, создавая трехмерное пространство на экране и позволяя объектам перемещаться в нем.
Обработка пикселей является более сложным процессом, требующим большой вычислительной мощности. В этот момент графический процессор накладывает различные слои, применяет эффекты, делает все для создания сложных текстур и реалистичной графики. После того как оба процесса будут обработаны, результат переносится на экран вашего смартфона или планшета. Все это происходит миллионы раз в секунду, пока вы играете в какую-нибудь игру. 
Конечно же, этот рассказ о работе GPU является весьма поверхностным, но его достаточно для того, чтобы составить правильное общее представление и суметь поддержать разговор с товарищами или продавцом электроники либо понять — почему ваше устройство так сильно нагрелось во время игры. Позднее мы обязательно обсудим преимущества тех или иных GPU в работе с конкретными играми и задачами.
Почему роль видеопроцессора в чипсете смартфона очень важна?
Когда речь заходит о технических характеристиках смартфона, речь чаще всего идет о его центральном (CPU) и графическом (GPU). Но не следует забывать и о том, что чипсет (SoC, System-on-a-Chip) содержит также и другие важные компоненты, в числе которых и видеопроцессор. ARM поделилась некоторыми подробностями, касающимися грядущего видеопроцессора Egil. И это дает прекрасную возможность побольше узнать о том, зачем смартфону этот важный, но почти незаметный большинству пользователей компонент. Еще осенью минувшего года компания дала понять, какими могут стать смартоны 2017 года.
Данная тема была рассмотрена Гэри Симсом (Gary Sims) в опубликованной ресурсом androidauthority.com иллюстрированной заметке «ARM shares some details of upcoming Egil video processor». Заметка сопровождается иллюстрациями, позволяющими техническому специалисту и тому, кто глубоко интересуется техническими подробностями аппаратного обеспечения, понять, сколь мощными могут стать характеристики нового видеопроцессора. Впрочем, и приведенное описание составляет об этом достаточное для большинства пользователей впечатление. Ведь красивые насыщенные картинки и видео с высоким разрешением любят почти все. Поэтому очень важно знать, благодаря какому компоненту чипсета смартфона видео обрабатывается быстро и эффективно.
Одним из основных видов интернет-трафика сегодня является видеоконтент. Такие сервисы, как YouTube, Vimeo и Netflix поставляют немалую часть «повседневного рациона» практически любому смартфону, планшету или даже телевизору. В прошлом кодирование и декодирование видео осуществлялось центральным процессором с некоторой помощью со стороны графического процессора.
Разумеется, программное обеспечение для кодирования и декодирования сложных форматов видео трудно назвать «дружественным к батарее». Вместо этого лучше использовать специальный процессор, задачей которого является работа с видеоформатами. Такой процессор называется видеопроцессором. Это специальный «видеодвижок», встроенный в чипсет и работающий совместно с графическим процессором и процессором дисплея над созданием «мультимедийного стэка».
Когда такие важные компоненты чипсета, как центральный и графический процессоры, процессор дисплея и видеопроцессор, созданы одной компанией, преимуществом такого инженерного решения является то, что все компоненты работают вместе с максимальной эффективностью с поддержкой хорошо оптимизированного программного драйвера. По этой причине ARM поставляет не только центральные процессоры (например, Cortex-A73) и графические процессоры (например, Mali-G71), но также и процессоры дисплеев и видеопроцессоры.
На данный момент «топовым» видеопроцессором ARM является Mali-V550. Он стал первым видеодекодером ARM с включенным HEVC (H.265), аппаратным кодированием и декодированием в одиночном ядре. Кроме H.265 данный процессор также способен осуществлять аппаратное декодирование и кодирование в H.264, MP4, VP8, VC-1, H.263 и Real.
Сейчас компания ARM раскрыла некоторые детали своего видеопроцессора нового поколения под кодовым именем «Egil». Подобно Mali-V550, этот новый видеопроцессор будет располагать несколькими ядрами и благодаря этому сможет осуществлять одновременную обработку (кодирование и декодирование) видеоданных, что, разумеется, очень полезно при осуществлении видеозвонков (например, с использованием Skype) или при использовании приложения любого типа для видеоконференций. Более того, он сможет одновременно использовать множественные кодеки.
Одиночное ядро процессора Egil сможет обрабатывать видео с разрешением Full HD (1080p) при скорости 80 кадров в секунду. Характеризуясь шестиядерной конфигурацией, процессор сможет обрабатывать 4K-видео со скоростью 120 кадров в секунду. В сравнении с текущим процессором V550, это означает существенный прирост скорости. Ведь одиночное ядро V550 способно обрабатывать Full HD при скорости 60 кадров в секунду. Для обработки 4K-видео со скоростью 120 кадров в секунду требуется восемь, а не шесть ядер. Вопрос о том, что означает то или иное разрешение экрана, уже рассматривался ранее. 4K-дисплеи смартфов могут в будущем стать массовыми.
Одним из ключевых моментов Egil является кодирование видео. В нем реализуется целая серия усовершенствований, дающих преимущества при кодировании, в том числе редизайн «движка анализа параметров движения» (motion estimation engine). Egil переносит кодирование VP9 в мобильные устройства и добавляет также поддержку B-frame и 10-битного кодирования для HEVC.
Видеопроцессоры являются одним из тех компонентов, которые сделали мобильные устройства такими, какими их привыкли видеть современные пользователи. Достаточно лишь коснуться ссылки и дальше смотреть видео и наслаждаться, например, великолепными видами природы. Все это становится возможным благодаря видеопроцессору, который эффективно декодирует это видео, делая его готовым к отображению на дисплее телефона.
Кодеки совершенствуются, требования к разрешению и полосе пропускания возрастают, и именно видеопроцессоры дают возможность пользователю с комфортом наслаждаться видео. При этом об этих важных компонентах чипсета современного смартфона вспоминают крайне редко.
На данный момент не были озвучены какие-либо подробности, которые указывали бы на то, когда новый видеопроцессор будет анонсирован и найдет себе применение в реальных девайсах. По этому поводу можно лишь строить предположения.
Дисплейный процессор для мобильных устройств Mali-DP650 был показан ARM в январе. DP650 последовал за DP500 and the DP550. Текущий видеопроцессор ARM, как и отмечалось выше, называется V550, и он последовал за V500. Если порядок наименований ARM сохранится прежним, можно предположить, что видеопроцессор Egil появится на свет в контексте Mali-V650. Но полной уверенности в этом нет и быть не может.
Знали ли вы раньше о той важной роли, которую играет в чипсете современного смартфона видеопроцессор?