เราทุกคนรู้ดีว่าการ์ดแสดงผลและโปรเซสเซอร์มีงานที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่คุณรู้หรือไม่ว่าโครงสร้างภายในแตกต่างกันอย่างไร เช่นเดียวกับซีพียู หน่วยประมวลผลกลาง) และ GPU (อังกฤษ - หน่วยประมวลผลกราฟิก) คือโปรเซสเซอร์และมีอะไรเหมือนกันหลายอย่าง แต่ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานที่แตกต่างกัน คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้จากบทความนี้
ซีพียู
หน้าที่หลักของ CPU กล่าวง่ายๆ คือ ดำเนินการชุดคำสั่งในเวลาที่สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ CPU ได้รับการออกแบบมาเพื่อดำเนินการหลายสายโซ่ดังกล่าวในเวลาเดียวกัน หรือเพื่อแยกสตรีมคำสั่งเดียวออกเป็นหลายสาย และหลังจากดำเนินการแยกกัน ให้รวมกลับเป็นหนึ่งเดียวในลำดับที่ถูกต้อง แต่ละคำสั่งในเธรดขึ้นอยู่กับคำสั่งที่ตามมา ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม CPU จึงมีหน่วยประมวลผลน้อย และการเน้นทั้งหมดอยู่ที่ความเร็วในการดำเนินการและการลดเวลาหยุดทำงาน ซึ่งทำได้โดยใช้หน่วยความจำแคชและไปป์ไลน์
จีพียู
หน้าที่หลักของ GPU คือการเรนเดอร์กราฟิก 3 มิติและเอฟเฟกต์ภาพดังนั้นทุกอย่างจึงง่ายกว่าเล็กน้อย: ต้องรับรูปหลายเหลี่ยมเป็นอินพุตและหลังจากดำเนินการทางคณิตศาสตร์และตรรกะที่จำเป็นแล้ว พิกัดพิกเซลเอาต์พุต โดยพื้นฐานแล้ว การทำงานของ GPU นั้นมาจากการทำงานจำนวนมากโดยไม่ขึ้นต่อกัน ดังนั้นจึงประกอบด้วยหน่วยความจำจำนวนมาก แต่ไม่เร็วเท่าใน CPU และมีหน่วยประมวลผลจำนวนมาก: ใน GPU สมัยใหม่มี 2,048 ขึ้นไปในขณะที่เช่นเดียวกับ CPU จำนวนของพวกมันสามารถสูงถึง 48 แต่ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในช่วง 2-8
ความแตกต่างหลัก
CPU แตกต่างจาก GPU ตรงที่วิธีเข้าถึงหน่วยความจำเป็นหลัก ใน GPU นั้นสอดคล้องกันและคาดเดาได้ง่าย - หากอ่านเท็กซ์เซลของพื้นผิวจากหน่วยความจำหลังจากนั้นไม่นานก็จะถึงคราวของเทกเซลที่อยู่ใกล้เคียง สถานการณ์ในการบันทึกจะคล้ายกัน - พิกเซลถูกเขียนไปที่เฟรมบัฟเฟอร์และหลังจากผ่านไปสองสามรอบสัญญาณนาฬิกาที่อยู่ถัดจากนั้นจะถูกบันทึก นอกจากนี้ GPU ซึ่งแตกต่างจากโปรเซสเซอร์ทั่วไปตรงที่ไม่ต้องการหน่วยความจำแคชขนาดใหญ่และพื้นผิวต้องใช้เพียง 128-256 กิโลไบต์เท่านั้น นอกจากนี้ การ์ดแสดงผลยังใช้หน่วยความจำที่เร็วกว่า ส่งผลให้ GPU มีแบนด์วิดท์เพิ่มขึ้นหลายเท่า ซึ่งมีความสำคัญมากสำหรับการคำนวณแบบขนานที่ทำงานด้วยสตรีมข้อมูลขนาดใหญ่
การสนับสนุนมัลติเธรดมีความแตกต่างมากมาย: CPU ดำเนินการ 1 – การคำนวณ 2 เธรดต่อคอร์โปรเซสเซอร์ และ GPU สามารถรองรับได้หลายพันเธรดสำหรับมัลติโปรเซสเซอร์แต่ละตัว ซึ่งมีหลายเธรดบนชิป! และหากการเปลี่ยนจากเธรดหนึ่งไปยังอีกเธรดหนึ่งจะทำให้ CPU ต้องเสียเวลาหลายร้อยรอบสัญญาณนาฬิกา GPU จะสลับหลายเธรดในรอบสัญญาณนาฬิกาเดียว
ใน CPU พื้นที่ชิปส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยบัฟเฟอร์คำสั่ง การทำนายสาขาฮาร์ดแวร์ และหน่วยความจำแคชจำนวนมหาศาล ในขณะที่ GPU พื้นที่ส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยหน่วยประมวลผล อุปกรณ์ที่อธิบายไว้ข้างต้นแสดงตามแผนผังด้านล่าง:
ความแตกต่างของความเร็วในการคำนวณ
หาก CPU เป็น "เจ้านาย" ที่ตัดสินใจตามคำแนะนำของโปรแกรม GPU ก็คือ "ผู้ปฏิบัติงาน" ที่ทำการคำนวณที่คล้ายกันจำนวนมาก ปรากฎว่าหากคุณป้อนงานทางคณิตศาสตร์อย่างอิสระให้กับ GPU มันจะรับมือได้เร็วกว่าโปรเซสเซอร์กลางมาก ความแตกต่างนี้ถูกใช้โดยผู้ขุด Bitcoin ได้สำเร็จ
การขุด Bitcoin
สาระสำคัญของการขุดก็คือคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในส่วนต่างๆ ของโลกสามารถแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ได้ ซึ่งเป็นผลมาจากการสร้าง Bitcoins การโอน Bitcoin ทั้งหมดตลอดห่วงโซ่จะถูกส่งไปยังนักขุด ซึ่งมีหน้าที่เลือกแฮชเดี่ยวจากชุดค่าผสมหลายล้านชุดที่ตรงกับธุรกรรมใหม่ทั้งหมดและรหัสลับ ซึ่งจะทำให้แน่ใจได้ว่านักขุดจะได้รับรางวัล 25 bitcoin ในแต่ละครั้ง เนื่องจากความเร็วในการคำนวณขึ้นอยู่กับจำนวนหน่วยประมวลผลโดยตรง ปรากฎว่า GPU เหมาะสมกับการทำงานประเภทนี้มากกว่า CPU มาก ยิ่งมีการคำนวณมากเท่าใด โอกาสที่จะได้รับ Bitcoin ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น มันยังไปไกลถึงขนาดสร้างฟาร์มทั้งหมดจากการ์ดจออีกด้วย
การ์ดแสดงผลสมัยใหม่เนื่องจากพลังการประมวลผลมหาศาลที่พวกเขาต้องการเมื่อทำงานกับกราฟิกจึงมาพร้อมกับคำสั่งของตัวเองศูนย์กลางหรืออีกนัยหนึ่ง - โปรเซสเซอร์กราฟิก
สิ่งนี้ทำเพื่อ "ยกเลิกการโหลด" โปรเซสเซอร์กลางซึ่งเนื่องจาก "ขอบเขตการใช้งาน" ที่กว้างขวางจึงไม่สามารถรองรับข้อกำหนดที่ทันสมัยได้อุตสาหกรรมเกม
หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ไม่ได้ด้อยกว่าโปรเซสเซอร์กลางในด้านความซับซ้อนอย่างแน่นอน แต่เนื่องจากความเชี่ยวชาญเฉพาะทางที่แคบ จึงสามารถรับมือกับงานประมวลผลกราฟิกสร้างภาพแล้วแสดงบนจอภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
หากเราพูดถึงพารามิเตอร์พวกมันจะคล้ายกันมากสำหรับ GPU กับโปรเซสเซอร์กลาง เหล่านี้เป็นพารามิเตอร์ที่ทุกคนรู้จักอยู่แล้ว เช่น สถาปัตยกรรมไมโครโปรเซสเซอร์ ความถี่สัญญาณนาฬิกางานหลักกระบวนการผลิต แต่ก็มีลักษณะที่ค่อนข้างเฉพาะเจาะจงเช่นกัน ตัวอย่างเช่น คุณลักษณะที่สำคัญของ GPU คือจำนวนไปป์ไลน์พิกเซล คุณลักษณะนี้จะกำหนดจำนวนพิกเซลที่ประมวลผลต่อรอบสัญญาณนาฬิกาของ GPU จำนวนไปป์ไลน์เหล่านี้อาจแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่น ในชิปกราฟิก Radeon HD 6000 series จำนวนสามารถสูงถึง 96
ไปป์ไลน์พิกเซลมีส่วนร่วมในการคำนวณแต่ละพิกเซลที่ตามมาของรูปภาพถัดไปโดยคำนึงถึงคุณสมบัติของมัน เพื่อเร่งกระบวนการเรนเดอร์ มีการใช้ไปป์ไลน์ที่ทำงานแบบขนานหลายเส้นเพื่อคำนวณพิกเซลที่แตกต่างกันของรูปภาพเดียวกัน
นอกจากนี้จำนวนไปป์ไลน์พิกเซลยังส่งผลต่อพารามิเตอร์ที่สำคัญนั่นคือความเร็วในการเติมการ์ดแสดงผล อัตราการบรรจุของการ์ดแสดงผลสามารถคำนวณได้โดยการคูณความถี่คอร์ด้วยจำนวนไปป์ไลน์
ลองคำนวณอัตราการเติมสำหรับการ์ดวิดีโอ AMD Radeon HD 6990 (รูปที่ 2)ความถี่หลักของ GPU ของชิปนี้คือ 830 MHz และจำนวนไปป์ไลน์พิกเซลคือ 96 ด้วยการคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่าย (830x96) เราได้ข้อสรุปว่าอัตราการเติมจะเท่ากับ 57.2 Gpixel/s
ข้าว. 2
นอกจากไปป์ไลน์พิกเซลแล้ว ยังมีสิ่งที่เรียกว่าหน่วยพื้นผิวในแต่ละไปป์ไลน์ด้วย ยิ่งมีหน่วยพื้นผิวมากเท่าใด พื้นผิวก็ยิ่งสามารถนำมาใช้ได้มากขึ้นในหนึ่งรอบของไปป์ไลน์ ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของระบบวิดีโอทั้งหมดด้วย ในชิป AMD Radeon HD 6990 ที่กล่าวมาข้างต้น จำนวนหน่วยการสุ่มตัวอย่างพื้นผิวคือ 32x2
ในโปรเซสเซอร์กราฟิกสามารถแยกแยะไปป์ไลน์ประเภทอื่นได้ - ไปป์ไลน์จุดยอดซึ่งมีหน้าที่ในการคำนวณพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของภาพสามมิติ
ตอนนี้เรามาดูกระบวนการคำนวณไปป์ไลน์ที่ค่อนข้างง่ายทีละขั้นตอนแล้วตามด้วยการสร้างภาพ:
1 - ขั้นที่ 1ข้อมูลจุดยอดพื้นผิวไปที่ไปป์ไลน์จุดยอด ซึ่งคำนวณพารามิเตอร์ทางเรขาคณิต ในขั้นตอนนี้ บล็อก "T&L" (Transform & Lightning) ได้รับการเชื่อมต่อแล้ว บล็อกนี้มีหน้าที่รับผิดชอบในการเปลี่ยนแปลงแสงและภาพในฉากสามมิติ การประมวลผลข้อมูลในไปป์ไลน์จุดยอดดำเนินการโดยโปรแกรมจุดยอดเชเดอร์
2 - โอ้ เวทีในขั้นตอนที่สองของการสร้างภาพ จะมีการเชื่อมต่อบัฟเฟอร์ Z พิเศษเพื่อตัดรูปหลายเหลี่ยมและใบหน้าของวัตถุสามมิติที่มองไม่เห็นออก ต่อไป กระบวนการกรองพื้นผิวจะเกิดขึ้น ด้วยเหตุนี้ พิกเซลเชเดอร์จึงเข้าสู่ "การต่อสู้" อินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรม OpenGL หรือ Direct3D อธิบายมาตรฐานในการทำงานด้วย ภาพสามมิติ- แอปพลิเคชันเรียกใช้ฟังก์ชัน OpenGL หรือ Direct3D มาตรฐานบางอย่าง และเชเดอร์ทำหน้าที่นี้
ขั้นตอนที่ 3ในขั้นตอนสุดท้ายของการสร้างภาพในการประมวลผลไปป์ไลน์ ข้อมูลจะถูกถ่ายโอนไปยังบัฟเฟอร์เฟรมพิเศษ
เราจึงได้ทบทวนโครงสร้างและหลักการทำงานของ GPU กันแบบสั้นๆ แน่นอนว่าข้อมูลนั้นไม่ใช่เรื่อง “ง่าย” ที่จะเข้าใจ แต่สำหรับการพัฒนาคอมพิวเตอร์ทั่วไป ผมว่ามันจะมีประโยชน์มาก :)
หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของ SoC ของอุปกรณ์เคลื่อนที่ไม่น้อยไปกว่า CPU ในช่วงห้าปีที่ผ่านมา การพัฒนาอย่างรวดเร็วของแพลตฟอร์มมือถือ Android และ iOS ได้กระตุ้นนักพัฒนา GPU บนมือถือ และในปัจจุบันจะไม่มีใครแปลกใจกับเกมบนมือถือที่มีระดับ PlayStation 2 หรือแม้แต่กราฟิก 3 มิติที่สูงกว่า ฉันทุ่มเทบทความที่สองในชุด "โปรแกรมการศึกษาเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์มือถือ" ให้กับโปรเซสเซอร์กราฟิก
ปัจจุบันชิปกราฟิกส่วนใหญ่ผลิตโดยใช้คอร์: PowerVR (Imagination Technologies), Mali (ARM), Adreno (Qualcomm เดิมชื่อ ATI Imageon) และ GeForce ULP (nVIDIA)
PowerVR เป็นแผนกหนึ่งของ Imagination Technologies ซึ่งในอดีตที่ผ่านมาได้พัฒนากราฟิกสำหรับระบบเดสก์ท็อป แต่ถูกบังคับให้ออกจากตลาดนี้ภายใต้แรงกดดันจาก ATI และ nVIDIA ปัจจุบัน PowerVR พัฒนา GPU ที่ทรงพลังที่สุดสำหรับอุปกรณ์มือถือ ชิป PowerVR ใช้ในการผลิตโปรเซสเซอร์โดยบริษัทต่างๆ เช่น Samsung, Apple, Texas Instruments เป็นต้น ตัวอย่างเช่น มีการติดตั้ง GPU รุ่นปรับปรุงที่แตกต่างจาก PowerVR ใน Apple iPhone ทุกรุ่น ชิปซีรีส์ 5 และ 5XT ยังคงมีความเกี่ยวข้อง ซีรีส์ที่ห้าประกอบด้วยชิปแบบ single-core: SGX520, SGX530, SGX531, SGX535, SGX540 และ SGX545 ชิปซีรีส์ 5XT สามารถมีได้ตั้งแต่ 1 ถึง 16 คอร์: SGX543, SGX544, SGX554 ข้อมูลจำเพาะของซีรีส์ 6 (Rogue) ยังคงอยู่ในการสรุป แต่ช่วงประสิทธิภาพของชิปซีรีส์เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว – 100-1,000GFLOPS
Mali เป็น GPU ที่พัฒนาและได้รับอนุญาตจาก ARM ในสหราชอาณาจักร ชิป Mali เป็นส่วนสำคัญของ SoC ต่างๆ ที่ผลิตโดย Samsung, ST-Ericsson, Rockchip เป็นต้น ตัวอย่างเช่น Mali-400 MP เป็นส่วนหนึ่งของ Samsung Exynos 421x SoC ที่ใช้ในสมาร์ทโฟน เช่น Samsung Galaxy SII และ SIII สองเจเนอเรชั่น ของ “สมาร์ทโฟนแท็บเล็ต” ? ซัมซุงโน้ต ปัจจุบันคือ Mali-400 MP ในรุ่นดูอัลและควอดคอร์ ชิป Mali-T604 และ Mali-T658 กำลังมา ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่า Mali-400 ถึง 5 เท่า
Adreno เป็นชิปกราฟิกที่พัฒนาโดยแผนกที่มีชื่อเดียวกันของ American Qualcomm ชื่อ Adreno เป็นอักษรย่อของ Radeon ก่อน Qualcomm แผนกนี้เป็นของ ATI และชิปถูกเรียกว่า Imageon ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Qualcomm ใช้ชิปซีรีส์ 2xx ในการผลิต SoCs: Adreno 200, Adreno 205, Adreno 220, Adreno 225 ตัวสุดท้ายในรายการเป็นชิปที่สดใหม่ซึ่งผลิตโดยใช้เทคโนโลยี 28 นาโนเมตรมากที่สุด ทรงพลังจากซีรีย์ Adreno 2xx ประสิทธิภาพสูงกว่า Adreno 200 "รุ่นเก่า" ถึง 6 เท่าในปี 2013 อุปกรณ์จำนวนมากขึ้นจะได้รับโปรเซสเซอร์กราฟิก Adreno 305 และ Adreno 320 ตอนนี้รุ่นที่ 320 ได้รับการติดตั้งใน Nexus 4 และ Nokia เวอร์ชันภาษาจีนแล้ว Lumia 920T ตามพารามิเตอร์บางตัวของชิปมีประสิทธิภาพมากกว่า 225 ถึง 2 เท่า
GeForce ULP (พลังงานต่ำเป็นพิเศษ) เป็นชิปวิดีโอเวอร์ชันมือถือจาก nVIDIA ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบ Tegra บนชิปทุกรุ่น ข้อได้เปรียบทางการแข่งขันที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของ Tegra คือเนื้อหาพิเศษที่มีไว้สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ SoC นี้เท่านั้น nVIDIA มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับนักพัฒนาเกมมาโดยตลอด และทีมพัฒนาเนื้อหาของพวกเขาทำงานร่วมกับพวกเขาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเกมสำหรับโซลูชันกราฟิก GeForce เพื่อเข้าถึงเกมดังกล่าว nVIDIA ยังได้เปิดตัวแอปพลิเคชัน Tegra Zone Android ซึ่งเป็นอะนาล็อกเฉพาะของ Android Market ซึ่งคุณสามารถดาวน์โหลดแอปพลิเคชันที่ปรับให้เหมาะกับ Tegra ได้
โดยทั่วไปประสิทธิภาพของ GPU จะวัดได้สามวิธี:
– จำนวนสามเหลี่ยมต่อวินาที โดยทั่วไปมีหน่วยเป็นล้าน – เมกะ (MTriangles/s)
– จำนวนพิกเซลต่อวินาที โดยปกติจะมีหน่วยเป็นล้าน – เมกะ (MPixel/s)
– จำนวนการดำเนินการจุดลอยตัวต่อวินาที โดยปกติจะมีหน่วยเป็นพันล้าน – Giga (GFLOPS)
“Flops” ต้องมีคำอธิบายเล็กน้อย FLOPS (การดำเนินการจุดลอยตัวต่อวินาที) คือจำนวนการดำเนินการคำนวณหรือคำสั่งที่ดำเนินการกับตัวถูกดำเนินการจุดลอยตัวต่อวินาที ตัวถูกดำเนินการจุดลอยตัวเป็นตัวเลขที่ไม่ใช่จำนวนเต็ม (การพูดว่า "จุดลอยตัว" จะถูกต้องมากกว่าเนื่องจากเครื่องหมายที่แยกส่วนจำนวนเต็มของตัวเลขออกจากส่วนที่เป็นเศษส่วนในภาษารัสเซียคือลูกน้ำ) สิ่งนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจว่าโปรเซสเซอร์กราฟิกตัวใดติดตั้งอยู่ในสมาร์ทโฟนของคุณ Ctrl+Fและตารางด้านล่างนี้ โปรดทราบว่า GPU ของสมาร์ทโฟนที่แตกต่างกันทำงานที่ความถี่ต่างกัน ในการคำนวณประสิทธิภาพของ GFLOPS สำหรับรุ่นเฉพาะ คุณต้องหารตัวเลขที่ระบุในคอลัมน์ “ประสิทธิภาพของ GFLOPS” ด้วย 200 และคูณด้วยความถี่ของ GPU แต่ละตัว (เช่น ใน Galaxy SIII นั้น GPU จะทำงานที่ความถี่ 533 MHz ซึ่งหมายถึง 7.2 / 200 * 533 = 19.188) :
| ชื่อของสมาร์ทโฟน/แท็บเล็ต | ซีพียู | จีพียู | ประสิทธิภาพใน GFLOPS |
| ซัมซุงกาแล็กซี่ เอส 4 | ซัมซุง เอ็กซิโนส 5410 | พาวเวอร์วีอาร์ SGX544MP3 | 21.6 @200MHz |
| เอชทีซีหนึ่ง | วอลคอมม์ Snapdragon 600 APQ8064T | อะดรีโน่ 320 | 20.5 @200MHz |
| ซัมซุงกาแล็กซี่ S III, กาแล็กซีโน้ต II, กาแล็กซีโน้ต 10.1 | ซัมซุง เอ็กซิโนส 4412 | มาลี-400 MP4 | 7.2 @200MHz |
| ซัมซุงโครมบุ๊ก XE303C12, เน็กซัส 10 | ซัมซุง เอ็กซิโนส 5250 | มาลี-T604 MP4 | 36 @200MHz |
| ซัมซุง Galaxy S II, Galaxy Note, แท็บ 7.7, Galaxy Tab 7 Plus | ซัมซุง เอ็กซิโนส 4210 | มาลี-400 MP4 | 7.2 @200MHz |
| ซัมซุง Galaxy S, Wave, Wave II, Nexus S, กาแล็กซี่แท็บ, เมซึ M9 | ซัมซุง เอ็กซินอส 3110 | พาวเวอร์วีอาร์ SGX540 | 3.2 @200MHz |
| แอปเปิลไอโฟน 3GS, ไอพอดทัช 3เจน | ซัมซุง S5PC100 | พาวเวอร์วีอาร์ SGX535 | 1.6 @200MHz |
| แอลจีออปติมัสจี, เน็กซัส 4, โซนี่เอ็กซ์พีเรีย ซี | Qualcomm APQ8064 (แกน Krait) | อะดรีโน่ 320 | 20.5 @200MHz |
| เอชทีซีเอ็กแอลหนึ่งตัว โนเกียลูเมีย 920, ลูเมีย 820, โมโตโรล่า RAZR HD, เรซอาร์ เอ็ม, โซนี่เอ็กซ์พีเรีย วี | Qualcomm MSM8960 (แกน Krait) | อะดรีโน่ 225 | 12.8 @200MHz |
| เอชทีซีหนึ่ง S, Windows Phone 8x, โซนี่ Xperia TX/ที | ควอลคอมม์ MSM8260A | อะดรีโน่ 220 | ~8.5* @200MHz |
| เอชทีซีความปรารถนา S, เหลือเชื่อ S, ความปรารถนา HD, โซนี่ อีริคสันเอ็กซ์พีเรีย อาร์ค, โนเกียลูเมีย 800, ลูเมีย 710 | ควอลคอมม์ MSM8255 | อะดรีโน่ 205 | ~4.3* @200MHz |
| โนเกียลูเมีย 610 แอลจี 500.- | ควอลคอมม์ MSM7227A | อะดรีโน่ 200 | ~1.4* @128MHz |
| โมโตโรล่าเหตุการณ์สำคัญ ซัมซุง i8910, โนเกีย N900 | TI OMAP3430 | พาวเวอร์วีอาร์ SGX530 | 1.6 @200MHz |
| ซัมซุงกาแล็กซี่เน็กซัส หัวเว่ยขึ้น P1, ขึ้น D1, อเมซอน Kindle Fire HD 7 นิ้ว | TI OMAP4460 | พาวเวอร์วีอาร์ SGX540 | 3.2 @200MHz |
| ขอบแบล็กเบอร์รี่ เพลย์บุ๊ก, แอลจีออปติมัส 3D P920, โมโตโรล่า ATRIX 2, เหตุการณ์สำคัญ 3, RAZR, อเมซอน Kindle Fire รุ่นแรกและรุ่นที่สอง | TI OMAP4430 | พาวเวอร์วีอาร์ SGX540 | 3.2 @200MHz |
| โมโตโรล่าท้าทาย, เหตุการณ์สำคัญ 2, Cliq 2, ท้าทาย +, Droid X, โนเกีย N9, N950, แอลจีออพติมัส แบล็ค, ซัมซุง Galaxy S scLCD | TI OMAP3630 | พาวเวอร์วีอาร์ SGX530 | 1.6 @200MHz |
| Acer Iconia แท็บ A210/A211/A700/A701/A510, อัสซุส Transformer Pad, Google Nexus 7, Eee Pad Transformer Prime, Transformer Pad Infinity, ไมโครซอฟต์พื้นผิว โซนี่เอ็กซ์พีเรีย แท็บเล็ต เอส เอชทีซีหนึ่ง X/X+ แอลจีออปติมัส 4X HD, เลอโนโวไอเดียแพด โยคะ | nVidia Tegra 3 | GeForce ULP | 4.8 @200MHz |
| Acer Iconia แท็บ A500, Iconia แท็บ A501, Iconia แท็บ A100, อัสซุส Eee Pad Slider, Eee Pad Transformer, เอชทีซีเซ็นซาโทอิน/XE/XL/4G, เลอโนโว IdeaPad K1, แท็บเล็ต ThinkPad, แอลจีออปติมัสแพด, ออพติมัส 2X, โมโตโรล่า Atrix 4G, ไฟฟ้า, โฟตอน 4G, Xoom, ซัมซุงกาแล็กซีแท็บ 10.1, กาแล็กซีแท็บ 8.9, โซนี่แท็บเล็ตพี, แท็บเล็ตเอส | nVidia Tegra 2 | GeForce ULP | 3.2 @200MHz |
| แอปเปิลไอโฟน 5 | แอปเปิ้ล A6 | พาวเวอร์วีอาร์ SGX543MP3 | 19.2 @200MHz |
| แอปเปิล iPad 2, iPhone 4S, iPod touch 5gen, iPad mini | แอปเปิ้ล A5 | พาวเวอร์วีอาร์ SGX543MP2 | 12.8 @200MHz |
| แอปเปิลไอแพด ไอโฟน 4 ไอพอดทัช 4 เจนเนอเรชั่น | แอปเปิ้ล A4 | พาวเวอร์วีอาร์ SGX535 | 1.6 @200MHz |
* – ข้อมูลเป็นการประมาณ
ฉันขอยกอีกตารางหนึ่งที่มีค่าประสิทธิภาพที่แท้จริงของสมาร์ทโฟนยอดนิยมในช่วงราคาด้านบน:
* – ข้อมูลที่ไม่เป็นทางการ
พลังของกราฟิกบนมือถือมีการเติบโตทุกปี ปีนี้เราจะได้เห็นเกมระดับ PS3/X-Box360 บนสมาร์ทโฟนชั้นนำแล้ว ในขณะเดียวกันกับพลังงาน การใช้พลังงานของ SoC จะเพิ่มขึ้นอย่างมากและความเป็นอิสระของอุปกรณ์มือถือลดลงอย่างไม่เหมาะสม เรามารอความก้าวหน้าในการผลิตพาวเวอร์ซัพพลายกันดีกว่า!
แน่นอนว่าหมูพลังงานอีกตัวหนึ่งในอุปกรณ์พกพาสมัยใหม่คือจอแสดงผล หน้าจอโทรศัพท์มือถือมีความสวยงามมากขึ้นเรื่อยๆ จอแสดงผลของสมาร์ทโฟนที่เปิดตัวห่างกันเพียงหนึ่งปีทำให้คุณภาพของภาพแตกต่างกันอย่างมาก ในบทความถัดไปในชุดนี้ ฉันจะพูดถึงจอแสดงผล: เป็นประเภทใด, PPI คืออะไร, ขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานเท่าใด และอื่นๆ
ตัวจัดการงาน วินโดวส์ 10มีเครื่องมือตรวจสอบโดยละเอียด จีพียู (จีพียู- คุณสามารถดูการใช้งาน GPU ต่อแอปและทั่วทั้งระบบ และ ไมโครซอฟต์สัญญาว่าตัวชี้วัด ผู้จัดการงาน จะมีความแม่นยำมากกว่าตัวบ่งชี้จากยูทิลิตี้บุคคลที่สาม
วิธีนี้ทำงานอย่างไร
คุณสมบัติเหล่านี้ จีพียูถูกเพิ่มเข้ามาในการอัพเดต Fall Creators สำหรับ Windows 10 หรือที่เรียกว่า วินโดวส์ 10 เวอร์ชัน 1709 - หากคุณใช้ Windows 7, 8 หรือ Windows 10 เวอร์ชันเก่า คุณจะไม่เห็นเครื่องมือเหล่านี้ในตัวจัดการงาน
หน้าต่างใช้คุณสมบัติใหม่กว่าใน Windows Display Driver Model เพื่อดึงข้อมูลโดยตรงจาก จีพียู (VidSCH) และตัวจัดการหน่วยความจำวิดีโอ (VidMm) ในคอร์กราฟิก WDDM ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดสรรทรัพยากรจริง มันแสดงข้อมูลที่แม่นยำมากไม่ว่าแอปพลิเคชัน API ใดจะใช้ในการเข้าถึง GPU - Microsoft DirectX, OpenGL, Vulkan, OpenCL, NVIDIA CUDA, AMD Mantle หรืออย่างอื่น
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมใน ผู้จัดการงาน แสดงเฉพาะระบบที่สอดคล้องกับ WDDM 2.0 GPU - หากคุณไม่เห็นสิ่งนี้ แสดงว่า GPU ของระบบของคุณอาจใช้ไดรเวอร์ประเภทที่เก่ากว่า
คุณสามารถตรวจสอบเวอร์ชันของ WDDM ที่ไดรเวอร์ของคุณใช้อยู่ได้ จีพียูโดยกดปุ่ม Windows + R พิมพ์ "dxdiag" ในช่องจากนั้นกด "Enter" เพื่อเปิดเครื่องมือ " เครื่องมือวินิจฉัย DirectX- ไปที่แท็บ "หน้าจอ" แล้วดูทางด้านขวาของ "รุ่น" ในส่วน "ไดรเวอร์" หากคุณเห็นไดรเวอร์ WDDM 2.x ที่นี่ แสดงว่าระบบของคุณเข้ากันได้ หากคุณเห็นไดรเวอร์ WDDM 1.x ที่นี่ แสดงว่าไฟล์ของคุณ จีพียูเข้ากันไม่ได้
วิธีดูประสิทธิภาพของ GPU
ข้อมูลนี้มีอยู่ใน ผู้จัดการงาน แม้ว่าจะถูกซ่อนไว้ตามค่าเริ่มต้นก็ตาม หากต้องการเปิด ให้เปิด ตัวจัดการงานโดยคลิกขวาที่พื้นที่ว่างบนทาสก์บาร์แล้วเลือก " ตัวจัดการงาน"หรือโดยการกด Ctrl+Shift+Esc บนแป้นพิมพ์
คลิกปุ่ม "รายละเอียดเพิ่มเติม" ที่ด้านล่างของหน้าต่าง " ตัวจัดการงาน" ถ้าคุณเห็นมุมมองธรรมดาแบบมาตรฐาน
ถ้า GPU ไม่แสดงในตัวจัดการงาน ในโหมดเต็มหน้าจอบนแท็บ " กระบวนการ"คลิกขวาที่ส่วนหัวคอลัมน์แล้วเปิดใช้งานตัวเลือก" จีพียู - นี่จะเป็นการเพิ่มคอลัมน์ จีพียู ซึ่งช่วยให้คุณเห็นเปอร์เซ็นต์ของทรัพยากร จีพียู ใช้โดยแต่ละแอปพลิเคชัน
คุณยังสามารถเปิดใช้งานตัวเลือก " แกน GPU" เพื่อดูว่าแอปใช้ GPU ตัวใด
การใช้งานทั่วไป จีพียูของแอปพลิเคชันทั้งหมดบนระบบของคุณจะปรากฏที่ด้านบนของคอลัมน์ จีพียู- คลิกคอลัมน์ จีพียูเพื่อจัดเรียงรายการและดูว่าแอปใดกำลังใช้งานของคุณอยู่ จีพียูมากที่สุดในขณะนี้
ตัวเลขในคอลัมน์ จีพียู- นี่คือการใช้งานสูงสุดที่แอปพลิเคชันใช้กับเอ็นจิ้นทั้งหมด ตัวอย่างเช่น หากแอปพลิเคชันใช้กลไก GPU 3D 50% และการถอดรหัสกลไกวิดีโอ GPU 2% คุณจะเห็นคอลัมน์ GPU แสดงตัวเลข 50%
ในคอลัมน์ " แกน GPU» แต่ละแอปพลิเคชันจะแสดงขึ้น นี่แสดงให้คุณเห็นว่าอะไร GPU ทางกายภาพและแอปพลิเคชันใช้เอ็นจิ้นใด เช่น ใช้เอ็นจิ้น 3 มิติหรือเอ็นจิ้นการถอดรหัสวิดีโอ คุณสามารถกำหนดได้ว่า GPU ตัวใดมีคุณสมบัติสำหรับเมตริกเฉพาะโดยทำเครื่องหมายที่ " ผลงาน"ซึ่งเราจะพูดถึงในหัวข้อถัดไป
วิธีดูการใช้งานหน่วยความจำวิดีโอของแอปพลิเคชัน
หากคุณสงสัยว่าแอปพลิเคชันใช้หน่วยความจำวิดีโอจำนวนเท่าใด คุณต้องไปที่แท็บรายละเอียดในตัวจัดการงาน บนแท็บรายละเอียด คลิกขวาที่ส่วนหัวของคอลัมน์ใดก็ได้ และเลือกเลือกคอลัมน์ เลื่อนลงและเปิดคอลัมน์ " จีพียู », « แกน GPU », « " และ " - สองรายการแรกมีอยู่ในแท็บกระบวนการด้วย แต่ตัวเลือกหน่วยความจำสองรายการสุดท้ายมีเฉพาะในแผงรายละเอียดเท่านั้น
คอลัมน์ " หน่วยความจำ GPU เฉพาะ » แสดงจำนวนหน่วยความจำที่แอปพลิเคชันใช้บนเครื่องของคุณ จีพียู- หากพีซีของคุณมีการ์ดกราฟิกแยก NVIDIA หรือ AMD นี่เป็นส่วนหนึ่งของ VRAM ซึ่งเป็นจำนวนหน่วยความจำกายภาพบนการ์ดกราฟิกที่แอปพลิเคชันใช้อยู่ ถ้าคุณมี โปรเซสเซอร์กราฟิกในตัว ส่วนหนึ่งของหน่วยความจำระบบปกติของคุณจะถูกสงวนไว้สำหรับฮาร์ดแวร์กราฟิกของคุณโดยเฉพาะ นี่แสดงว่าแอปพลิเคชันใช้หน่วยความจำที่สงวนไว้จำนวนเท่าใด
หน้าต่างยังอนุญาตให้แอปพลิเคชันจัดเก็บข้อมูลบางส่วนไว้ใน DRAM ของระบบปกติ คอลัมน์ " หน่วยความจำ GPU ที่ใช้ร่วมกัน " แสดงจำนวนหน่วยความจำที่แอปพลิเคชันกำลังใช้สำหรับอุปกรณ์วิดีโอจาก RAM ระบบปกติของคอมพิวเตอร์
คุณสามารถคลิกที่คอลัมน์ใดก็ได้เพื่อจัดเรียงและดูว่าแอปพลิเคชันใดใช้ทรัพยากรมากที่สุด ตัวอย่างเช่น หากต้องการดูแอปพลิเคชันที่ใช้หน่วยความจำวิดีโอมากที่สุดบน GPU ของคุณ ให้คลิกปุ่ม " หน่วยความจำ GPU เฉพาะ ».
วิธีติดตามการใช้งานการแชร์ GPU
เพื่อติดตามสถิติการใช้ทรัพยากรโดยรวม จีพียูไปที่ " ผลงาน"และดูที่" จีพียู" ที่ด้านล่างของแถบด้านข้าง หากคอมพิวเตอร์ของคุณมี GPU หลายตัว คุณจะเห็นหลายตัวเลือกที่นี่ จีพียู.
หากคุณมี GPU ที่เชื่อมโยงหลายตัว - โดยใช้คุณสมบัติเช่น NVIDIA SLI หรือ AMD Crossfire คุณจะเห็นพวกมันระบุด้วยเครื่องหมาย "#" ในชื่อ
หน้าต่างแสดงการใช้งาน จีพียูแบบเรียลไทม์ ค่าเริ่มต้น ผู้จัดการงาน พยายามแสดงเครื่องยนต์สี่ตัวที่น่าสนใจที่สุดตามสิ่งที่เกิดขึ้นในระบบของคุณ ตัวอย่างเช่น คุณจะเห็นกราฟิกที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับว่าคุณกำลังเล่นเกม 3 มิติหรือเข้ารหัสวิดีโอ อย่างไรก็ตาม คุณสามารถคลิกชื่อใดก็ได้ที่อยู่เหนือแผนภูมิ และเลือกเครื่องมืออื่นๆ ที่มีให้เลือก
ชื่อของคุณ จีพียูยังปรากฏในแถบด้านข้างและที่ด้านบนของหน้าต่างนี้ ทำให้ง่ายต่อการตรวจสอบฮาร์ดแวร์กราฟิกที่ติดตั้งบนพีซีของคุณ
คุณจะเห็นกราฟการใช้งานหน่วยความจำเฉพาะและที่ใช้ร่วมกัน จีพียู- การใช้หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกัน จีพียูหมายถึงจำนวนหน่วยความจำทั้งหมดของระบบที่ใช้สำหรับงาน จีพียู- หน่วยความจำนี้สามารถใช้สำหรับทั้งงานระบบปกติและการบันทึกวิดีโอ
ที่ด้านล่างของหน้าต่าง คุณจะเห็นข้อมูล เช่น หมายเลขเวอร์ชันของไดรเวอร์วิดีโอที่ติดตั้ง วันที่พัฒนา และตำแหน่งทางกายภาพ จีพียูบนระบบของคุณ
หากคุณต้องการดูข้อมูลนี้ในหน้าต่างเล็ก ๆ ที่จะทิ้งไว้บนหน้าจอได้ง่ายกว่า ให้ดับเบิลคลิกที่ใดก็ได้ภายในหน้าจอ GPU หรือคลิกขวาที่ใดก็ได้ภายในนั้นแล้วเลือกตัวเลือก สรุปกราฟิก- คุณสามารถขยายหน้าต่างให้ใหญ่สุดได้ด้วยการดับเบิลคลิกบนแผงหรือคลิกขวาที่หน้าต่างแล้วยกเลิกการเลือก " สรุปกราฟิก».
คุณยังสามารถคลิกขวาที่กราฟและเลือก "แก้ไขกราฟ" > "แกนเดี่ยว" เพื่อดูกราฟเครื่องยนต์เพียงกราฟเดียวได้ จีพียู.
หากต้องการให้หน้าต่างนี้ปรากฏบนหน้าจอของคุณอย่างถาวร ให้คลิก "ตัวเลือก"> " เหนือหน้าต่างอื่นๆ».
ดับเบิลคลิกภายในแผง จีพียูอีกครั้งและคุณจะมีหน้าต่างขนาดเล็กที่สุดที่คุณสามารถวางตำแหน่งใดก็ได้บนหน้าจอ
เมื่ออ่านข้อมูลจำเพาะของสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต ผู้ใช้ส่วนใหญ่จะต้องใส่ใจกับคุณสมบัติของโปรเซสเซอร์กลางและจำนวน RAM, ขนาดหน้าจอ, ที่เก็บข้อมูลในตัวและกล้องเป็นอันดับแรก ในขณะเดียวกันบางครั้งพวกเขาก็ลืมส่วนประกอบที่สำคัญของอุปกรณ์เช่นตัวประมวลผลกราฟิก (GPU) GPU ทั่วไปจากบริษัทหนึ่งหรืออีกบริษัทหนึ่งเชื่อมโยงกับ CPU ตัวใดตัวหนึ่ง ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์ Qualcomm Snapdragon ที่มีชื่อเสียงจะรวมเข้ากับชิปกราฟิก Adreno เสมอ โดยทั่วไปบริษัท MediaTek ของไต้หวันจะจัดส่งชิปเซ็ตที่มี GPU PowerVR จาก Imagination Technologies และล่าสุดกับ ARM Mali
โปรเซสเซอร์ Allwiner ของจีนมักจะมาพร้อมกับ Mali GPU Broadcom CPU ทำงานร่วมกับ VideoCore Graphic GPU Intel ใช้ PowerVR GPU และกราฟิก NVIDIA กับโปรเซสเซอร์มือถือ ทรัพยากร s-smartphone.com การจัดอันดับได้รวบรวมโปรเซสเซอร์กราฟิกที่ดีที่สุดสามโหลในแง่ของพารามิเตอร์ซึ่งมีไว้สำหรับใช้ในสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต เป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ใช้สมัยใหม่ทุกคนที่ต้องรู้เกี่ยวกับ
1. Qualcomm Adreno 430 ใช้ในสมาร์ทโฟนและ;
3. พาวเวอร์วีอาร์ GX6450;
4. ควอลคอมม์ อะดรีโน 420;
7. ควอลคอมม์ อะดรีโน 330;
8. พาวเวอร์วีอาร์ G6200;
9. แขนมาลี-T628;
10. PowerVR GSX 544 MP4;
11. แขน มาลี-T604;
12. NVIDIA GeForce Tegra 4;
13. PowerVR SGX543 MP4;
14. ควอลคอมม์ อะดรีโน 320;
15. PowerVR SGX543 MP2;
16. พาวเวอร์วีอาร์ SGX545;
17. พาวเวอร์วีอาร์ SGX544;
18. ควอลคอมม์ อะดรีโน 305;
19. ควอลคอมม์ อะดรีโน 225;
20. แขนมาลี-400 MP4;
21. NVIDIA GeForce ULP (Tegra 3);
22. Broadcom VideoCore IV;
23. ควอลคอมม์ อะดรีโน 220;
24. แขนมาลี-400 MP2;
25. NVIDIA GeForce ULP (Tegra 2);
26. พาวเวอร์วีอาร์ GSX540;
27. ควอลคอมม์ อะดรีโน 205;
28. ควอลคอมม์ อะดรีโน 203;
29. พาวเวอร์วีอาร์ 531;
30. ควอลคอมม์ อะดรีโน 200.
GPU เป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของสมาร์ทโฟน ประสิทธิภาพของกราฟิกและประการแรกคือแอพพลิเคชั่นเกมที่มีกราฟิกเข้มข้นที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับความสามารถทางเทคนิค เนื่องจากการจัดอันดับถูกรวบรวมในช่วงครึ่งปีแรก จึงอาจมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างเกิดขึ้นตั้งแต่นั้นมา คุณคิดว่าตำแหน่งของโปรเซสเซอร์ในระดับนี้สอดคล้องกับประสิทธิภาพที่แท้จริงหรือไม่ เพราะเหตุใด
