起底高通Adreno,了解GPU地位是如何提升的?

时间:2021-12-27 16:37:11来源:壹点网

处理器是手机中最重要的部件,是绝对的核心。一台旗舰手机可以跑分几十万、上百万,处理器在其中起到了主导作用。

处理器有着十分复杂的结构,一颗常见的5G SoC可能集成了CPU、GPU、DSP、ISP、5G基带、射频系统以及其他一些关键芯片,智能手机之所以能够实现多种多样的功能,全靠这些运算单元之间的协同配合。但大多数用户对于处理器的了解也仅仅只是停留于名字,很少有人去深究这些细节。

当然,处理器并不是我们这篇文章谈论的主题,而我们今天要说的则是手机中最强大运算单元之一,同样也是组成手机SoC必不可少部分,它就是GPU。

01 手机GPU地位的变化

谈及“GPU”,相信很多人首先想到的还是PC上的显卡,手机GPU因为没有经过PCB板的单独封装,就是一枚独立芯片,因此和PC显卡还是有区别的。但说到底大家都是“图形处理器”,主要的职责也是进行图形渲染,所以我们说是“手机显卡”似乎也说得过去。

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PC显卡

了解点的朋友可能知道,PC端有独立封装的显卡,也有集成在CPU或者主板中的集成显卡、核心显卡,PC端显卡发展大致遵循了从集成到独立这样一个过程,其实也就是GPU在PC中作用不断加重的一个体现。

实际上,手机GPU发展也有类似的一个过程,早期手机的上的图形计算任务其实主要是由CPU负责的,后来才独立发展出专门进行3D渲染的GPU。尤其些年,手机GPU的地位也在发生变化,在各大跑分排行榜中,有关GPU的跑分数据始终占据着最显眼的位置,从“无”到“有”再到“榜上有名”,可已看出手机GPU正在变得越来越重要。

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安兔兔11月手机能榜单(图源安兔兔)

为什么会有这样的变化,显然还是与用户需求有关。试试回想一下智能手机的发展之路,这种现象其实很普遍,当我们觉得手机拍照不清晰时,手机像素开始突破上千万像素,上亿像素;当我们为续航为焦虑时,手机电池就越来越大,快充功率也越来越高;那么当我们对手游画质要求更高时,最先想到的是什么?没错,就是GPU。

一般来说,大多数日常应用其实不怎么需要用到图形渲染能力,只要运算能力够用,就能流畅运行。但涉及到游戏场景就不同了,比如各种吃鸡游戏,其画质特点就是在开放世界中呈现不同地形地貌、众多建筑和载具,还有各种天气动效和光影细节,而这些都需要庞大的运算作为支撑。

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《原神》对手机图形渲染能力要求极高

还有《原神》这款热门手游,几乎成了手机评测中“魔鬼测试”中的常驻嘉宾,其对GPU能的挑战几乎达到了变态地步。但事实却是,即便条件如此苛刻,一些搭载旗舰芯片的手机仍旧可以以30fps 1080P或者更高的帧率、分辨率来运行这款游戏,如果没有一颗强大的GPU做后盾,是绝对达不到这种画质效果的。

今天我们很难评判究竟是手机GPU发展影响了手游,还是手游内容变化倒逼着GPU不断进步,但有一点是明确的,只有二者之间相互促进,才能不断满足用户对高质量游戏内容的需求。而且可以预见的是,未来GPU承担的任务还会更多,尤其是进入到AR、VR时代,以及越来越多高分辨率屏幕手机的涌现,GPU的地位只会越来越高。

02 新一代Adreno GPU

手机GPU地位的提升,离不来芯片厂商们对极致能、能效、技术的不断追求。而在几个月中,各大芯片厂商也都陆续发布了自己的年度旗舰芯片,从各个芯片的参数表现来看,GPU能、能效又得到了显著升级。这也能看出,将GPU提升到一个更重要的位置,早已成了各大厂商的共识。

目前,移动端GPU大概有Adreno、Mali、powerVR以及苹果几家,其中苹果和高通Adreno都用了自研GPU架构,相比于纯粹的公版架构,自研GPU架构在能上要超出不少,而且和CPU、ISP之间的协同会更高效。不过在市场中,苹果的自研GPU只有iPhone在用,相对来说,高通Adreno要更具代表一些,毕竟高通芯片几乎占据了大部分的移动端市场份额,而在高端机方面,更是鲜有企及者。

本月初,高通在骁龙技术峰会上正式发布了全新一代骁龙8移动台,并搭载了新一代Adreno GPU,从官方公布的数据来看,借助完全重新设计的Adreno GPU架构,新一代Adreno GPU图形渲染能力提升了30%,游戏时的能效提升25%。同时,高通面向Vulkan图形驱动进行多项优化,移动游戏能提升高达60%。足见,新一代 Adreno GPU提升之大。

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搭载骁龙8“工程机”GFXBench测试

从目前已经曝光的跑分数据来看,在GFXBench测试中,骁龙8移动台的GPU能相比上一代骁龙888有了更大进步,在曼哈顿离屏这样的测试场景下,其成绩甚至有接甚至超过50%的幅度提升。

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搭载骁龙8“工程机”安兔兔跑分

此外,根据安兔兔数据,新骁龙8的GPU跑分为45万,与上一代相比提升了超40%。

这样的成绩表明骁龙8在处理3D渲染工作时,处理时速度更快、效率更高。此外,更强的GPU在处理重负载时不容易发热,温控表现更好,从而让处理器长时间保持高能输出状态。这意味着高通Adreno GPU能够为用户带来能与能效方面的双重提升,进而带来更好的图形质量以及更高的渲染效率,呈现更好的游戏画面以及视频效果。

03 越来越强的Adreno GPU

毫无疑问,新一代Adreno GPU有了非常强悍的提升,代表了当下移动端GPU能的极致。而事实上,历代Adreno GPU都有差不多的表现,这也是为什么谈及手机GPU发展,会绕不开Adreno的原因。

不过,早先高通GPU并不叫这个名字。在2009年,在高通完成对Imageon的收购后,才发展出全新的GPU品牌,也就是现在的Adreno。如今,Adreno GPU已经发布了多代产品,在移动端有着极其广泛的应用,回顾其能发展过程,几乎完全可以用“暴涨”来形容。

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Adreno 130是第一款Adreno图形处理器,可以提供完整的3D图形硬件支持,其浮点能是1.2 GFlops;Adreno 220于2011年推出,相比之前的产品在能上有数倍的提升,其浮点能达到了17 GFlops;而到了2012年,Adreno 320(64 ALU)几乎可以视为真正具有跨时代意义的产品,其浮点能达到了60 GFlops,相较两年前的Adreno 130,浮点提升了60倍之多,使得手机的图形处理能力更加出色,足以支撑起一些更高质量的图形游戏。

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2014年,骁龙810发布,搭载了Adreno 430,浮点能在324~420 GFlops之间,而到了骁龙835上,Adreno 540的浮点能甚至已经达到约570 GFLOPS,几年之间提升了将500倍……

步入5G时代后,高通Adreno进入到6系时代,骁龙855处理器的GPU型号为Adreno 640,GPU相比上一代提升20%,整体能耗比业界领先,同时还有丰富的图形技术特。需要说明的是,Adreno 640是图形能大升级的一代,它的浮点值为730 Gflops,另外在游戏方面,Adreno 640有着更高的带宽压缩和着色处理能力,带来了更复杂的色阶、景深和色彩影射,并支持HDR渲染和显示,可以说,Adreno 640将移动端游戏娱乐功能提升到了一个很高的水

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2019年骁龙865发布,这款芯片搭载了Adreno 650 GPU,并且首次支持桌面级正向渲染,能让游戏开发者引入桌面级的光源和后期处理,诸如多重动态光照、多重动态阴影、动态模糊等PC级画质调节也终于被带到了手机之中,确保游戏画面渲染更饱满的同时,还降低了工作负载。

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Adreno 660

接下来就是骁龙888了,在新骁龙8之前,骁龙888搭载了Adreno历史上最强GPU——Adreno 660,图形渲染速度较前代台提升高达35%,并且延续了骁龙移动台一直以来的优势,为移动手机提供持续稳定的高能。这款GPU对于移动端游戏体验的提升非常明显,尤其还加入了骁龙Elite Gaming,更是将VRS可变分辨率渲染、GPU驱动更新、144fps高刷、10bit HDR等端游级体验带到手机端,带来了更加逼真的游戏画质。

04 骁龙8带来的创新移动游戏体验

总体来说,高通Adreno基本遵循越来越强的发展趋势,而且在能持续提升的基础上,还带来了诸多端游级游戏特。可以说,移动端游戏设备能发展到今天的地位,背后少不了高通Adreno的支持。而对于游戏玩家来说,这显然是值得期待的。

值得一提的是,在新骁龙8上,Snapdragon Elite Gaming又有新的升级,并首次加入了Adreno图像运动引擎。该引擎可以帮助游戏以双倍帧率运行,却保持乎相同的功耗。花一样的功耗获得双倍顺滑的游戏体验,这是无数玩家所渴求的。

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立体渲染

骁龙8还支持“立体渲染”技术,这是首次在移动端实现端游级立体渲染。该功能支持打造更加逼真的雾特效,可以模拟真实环境下雾飘散和流动的效果,在骁龙8设备上,玩家将获得身临其境的游戏体验。

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VRS Pro

除此之外,基于新一代Adreno GPU出色的能,VRS可变分辨率渲染也升级为VRS Pro技术,利用该技术,不仅可以有效减少GPU工作负载,提升能和优化功耗,还不会降低实际游戏的画质效果。

总结:搭载骁龙8的移动终端将成为游戏玩家首选

基于全新一代Adreno GPU的强劲表现,相信骁龙8会是高通史上最强的旗舰芯片,同时也会有更多旗舰手机、游戏手机会优先选择搭载全新骁龙8处理器。

而对于游戏玩家来说,新一代Adreno GPU正在带来更极致沉浸的游戏体验,只要是搭载骁龙8移动台的旗舰手机,不仅都能以高帧率、高分辨率流畅驾驭各种大型游戏,玩家还可以享受到极致画质福利,而这些离我们并不遥远,毕竟还有大批搭载骁龙8的新旗舰已经在路上了,相信大家很快就能亲自体验了。

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