PowerVR je divize společnosti Imagination Technologies (dříve VideoLogic), která vyvíjí grafické akcelerátory a související software. Jejich akcelerátory zvládnou 2D a 3D grafiku, kódování a dekódování videa a úlohy zpracování obrazu, včetně akcelerace DirectX, OpenGL ES, OpenVG a OpenCL.
Koncem 90. let konkurovaly 3D akcelerátory PowerVR za stejných podmínek jako 3Dfx na trzích stolních počítačů a herních konzolí , ale obě společnosti byly nuceny tento trh opustit kvůli rozvoji technologií DirectX a OpenGL a díky významnému úspěchu ATI a Nvidia , která tyto technologie lépe podporovala. Poté se vývoj PowerVR přesunul do oblasti různých mobilních a spotřebitelských zařízení, jako jsou komunikátory , smartphony a chytré televizory .
PowerVR samo o sobě video akcelerátory nevyrábí, pod jeho licencí to dělají jiné společnosti jako Apple , Freescale , Intel , Renesas , Samsung , Texas Instruments a další.
Čipy PowerVR využívají techniku 3D vykreslování známou jako Tile Based Deferred Rendering (často zkráceně TBDR - Tile Based Deferred Rendering). Jakmile program generující polygon předá trojúhelníky ovladači PowerVR, uloží je do paměti jako souvislý pruh nebo spolu s indexy vrcholů. Na rozdíl od jiných architektur se polygonové vykreslování (obvykle) neprovádí, dokud nejsou shromážděny všechny polygonové informace pro aktuální snímek. Kromě toho jsou operace texturování a stínování pixelů (nebo jejich fragmentů) náročné na zdroje zpožděny, dokud není určen viditelný pixel - proto je vykreslování odloženo.
Za tímto účelem je displej rozdělen na obdélníkové části v mřížce. Každá sekce je známá jako dlaždice. Každá dlaždice je seznam trojúhelníků, které se výrazně překrývají. Pro získání konečného obrazu jsou dlaždice zpracovávány jeden po druhém.
Dlaždice je vykreslena pomocí procesu podobného raycastingu . Paprsky jsou sledovány na trojúhelníky spojené s dlaždicí, poté je pixel vytvořen z trojúhelníku nejblíže ke kameře. Hardware PowerVR obvykle vypočítá hodnoty hloubkové vyrovnávací paměti spojené s každým polygonem v 1 cyklu pro jeden řádek v dlaždici.
Tato metoda má tu výhodu, že na rozdíl od tradičnějšího Z-bufferingu zde nejsou žádné výpočty ve vykreslovacím kanálu. Musí být zadáno, aby bylo možné definovat, jak vypadá mnohoúhelník v oblasti, kde je zakrytý jinými geometriemi. Umožňuje také správně vykreslit částečnou průhlednost polygonů bez ohledu na jejich pořadí. (Tato funkce byla implementována pouze v sérii 2 a jedné variantě MBX. Obecně nejsou povoleny kvůli nedostatku podpory API a ekonomickým důvodům.) A co je důležitější, protože vykreslování je omezeno na jednu dlaždici najednou, celá dlaždice může být umístěna v Rychlá paměť OnChip, která se před zpracováním další dlaždice vyprázdní do video paměti. Za normálních okolností je každá dlaždice zpracována jednou za snímek.
Imagination Technologies je jedinou společností, která úspěšně přináší řešení TBDR na trh. Microsoft také přispěl koncepčním nápadem s opuštěným projektem Talisman . Gigapixel, společnost, která vyvinula dlaždicovou IP založenou na odložené 3D grafice, koupila společnost 3dfx , kterou následně získala Nvidia . Nvidia aktuálně nemá žádné oficiální plány na vývoj čipů založených na vizualizaci.
Podobný koncept používá Intel ve svých integrovaných grafických řešeních. Metoda zóny vykreslování, se kterou přišli, však neprovádí úplnou definici latentního povrchu (HSR) a odložené texturování, čímž plýtvá prostředky na vyplňování textur a šířky pásma na pixelech, které nejsou ve finálním obrázku viditelné. Nedávné pokroky v hierarchickém Z-bufferingu ve skutečnosti vzaly v úvahu nápady, které se dříve používaly pouze při odloženém vykreslování, včetně schopnosti uspořádat scénu a potenciálu přijmout nebo odmítnout velikost polygonových částí.
Software a hardware PowerVR dnes podporuje: kódování videa , dekódování videa , související zpracování obrazu a Direct X , OpenGL ES , OpenVG a akceleraci OpenCL .
Počáteční produkty PowerVR byly dostupné jako OEM grafika na vybraných modelech Compaq a jako PCI karty od dodavatelů, jako je Matrox .
Druhá generace je PowerVR2 ("PowerVR Series 2", čip s kódovým označením "CLX2"). Čip byl uveden na trh v konzoli Dreamcast v letech 1998 až 2001. Jako součást interní soutěže společnosti Sega o vývoj nástupce Saturnu byl PowerVR2 licencován NEC a umístil se před rivalem z 3dfx Voodoo 2. Díky výkonu PowerVR2 mohly hry Dreamcast jako Quake III Arena konkurovat jejich PC protějšky v kvalitě a produktivitě. Úspěch Dreamcastu však znamenal, že PC varianta, uváděná na trh jako Neon 250, přišla na trh o rok později a v té době byla přinejlepším ve střední třídě.
V roce 2001 společnost STMicroelectronics přijala jako třetí generaci PowerVR3 pro své čipy STG4000 , KYRO a STG 4500 KYRO II . STM PowerVR3 KYRO II, vydaný v roce 2001, byl schopen konkurovat dražší ATI Radeon DDR a NVIDIA GeForce 2 GTS si vedla dobře v grafických testech té doby i přes nedostatek hardwarové transformace a osvětlení (T&L). Hry byly stále více optimalizovány pro hardwarové T&L, a tak KYRO II ztratil svou výkonnostní výhodu.
Čip STG5000 STM, založený na PowerVR4 , nezahrnoval hardwarovou transformaci a osvětlení a nikdy nedosáhl komerčního úspěchu. V důsledku toho bylo KYRO 3 (2D/3D AIB) zpožděno a STMicro uzavřelo svou grafickou divizi.
PowerVR udělal velký pokrok na trhu s mobilními grafikami s nízkou spotřebou díky 'PowerVR MBX' . MBX a jeho nástupci SGX jsou licencováni sedmi z deseti největších výrobců polovodičů včetně Intel , Texas Instruments , Samsung , NEC , NXP Semiconductors Freescale , Renesas a Sunplus . Čipy byly použity v mnoha kdysi špičkových mobilních telefonech, včetně původního iPhone , Nokia N95 , Sony Ericsson P1 a Motorola RIZR Z8 a některých iPodech .
Existují dvě možnosti: MBX a MBX Lite. Oba mají stejnou sadu funkcí. MBX je optimalizována pro rychlost, zatímco MBX Lite je optimalizována pro nízkou spotřebu energie. MBX lze spárovat s FPU, Lite FPU, VGP Lite a VGP.
Řada PowerVR PDP se používá v některých televizorech HDTV , včetně Sony BRAVIA .
PowerVR Series5 SGX s hardwarovým pixel shaderem , vertex shaderem a geometry shader funkcemi podporujícími OpenGL ES 2.0 a DirectX 10.1 s Shader Model 4.1.
Jádro GPU SGX je součástí několika populárních systémů na čipu (SoC) používaných v mnoha přenosných zařízeních. Apple používá A4 (vyrábí Samsung) v iPhone 4 , iPadu , iPodu Touch a Apple TV . SoC řady Texas Instruments OMAP 3 a 4, používané v BlackBerry PlayBook , Nokia N900 , Sony Ericsson Vivaz , Motorola Droid/Milestone , Motorola Defy , Droid Bionic, Archos 70 , Palm Pre , Samsung Galaxy SL , Galaxy Nexus , Open Pandora a dalších . Samsung vydává Hummingbird SoC a používá jej ve svých zařízeních Samsung Galaxy S , Galaxy Tab , Samsung Wave S8500 Samsung Wave II S8530 .
Intel používá SGX 540 na své platformě Medfield, stejně jako SGX 545 na platformě Clover Trail.
PowerVR Series5XT SGXMP - čipy s vícejádrovými variantami řady SGX s některými aktualizacemi. Je součástí PlayStation Vita (přenosné herní zařízení s PoweVR SGX543MP4+). Model PowerVR SGX543 je jediným rozdílem, kromě funkcí ukazování + nakonfigurovaných pro Sony, jsou clustery grafického jádra, kde MP4 znamená 4 clustery (quad-cluster), zatímco MP8 znamená 8 clusterů (octa-cluster). Allwinner A31 (čtyřjádrový mobilní procesor) má dvouklastrový procesor SGX544 MP2. Apple iPad 2 , iPhone 4S a iPad mini na SoC A5 jsou vybaveny dvouklastrovým GPU SGX543MP2. iPad (3. generace) na SoC SoC A5X má čtyřklastrový procesor SGX543MP4. iPhone 5 , iPhone 5C na SoC A6 má tři clustery SGX543MP3. iPad (4. generace) na A6X SoC má quad-cluster SGX554MP4 GPU. Varianta Exynos Samsungu Galaxy S4 a Meizu MX3 používá rychlý tri-cluster GPU SGX544MP3 taktovaný na 533 MHz.
Intel používá SGX 544MP2 ve své platformě Clover Trail+.
PowerVR Series 6 je další generací Imagination Technologies s kódovým označením „Rogue“. Společnost ST-Ericsson oznámila, že nová verze platformy Nova bude zahrnovat GPU nové generace Imagination Technologies PowerVR Series6 (Rogue). Procesor Apple A7 (poháněný mimo jiné Apple iPhone 5s , iPad Air a iPad Mini (2. generace)) využívá GPU PowerVR G6430 (součást Imagination PowerVR Series 6).
Intel používá PowerVR G6400 ve své platformě Merrifield.
PowerVR Series 6XT je evolucí předchozí generace Series 6. Tento produkt je odpovědí na špičkovou grafiku NVIDIA Tegra K1 s architekturou Kepler. Počet výpočetních jednotek v GPU PowerVR GX6650 byl zvýšen na 192, což je výrazně před čipem PowerVR G6430 (součást předchozí řady PowerVR 6) [1] . Předpokládalo se, že za grafiku v Apple A8X je zodpovědný GX6650, ale později odborníci zjistili, že Apple použil jinou variantu čipu. PowerVR GX6850 byla duální konfigurace dvou čipů GX6450 používaných v procesoru A8
Řada PowerVR Series7XT obsahuje pět video akcelerátorů: GT7200, GT7400, GT7600, GT7800 a GT7900. Jejich produktivita je až o 60 % vyšší než u jejich předchůdců. Společnosti se podařilo zlepšit energetickou účinnost a zmenšit fyzickou velikost čipů, i když z hlediska architektury jsou prakticky stejné jako zástupci rodiny PowerVR Series6XT.
Řada 8 PowerVR byla původně prezentována společností Imagination Technologies pouze s čipy nižší cenové kategorie - PowerVR GE8200 a GE8300/8310,8329, které jsou také založeny na architektuře Rogue [2] , ale s určitými vylepšeními.
Podle výrobce získá grafika díky novému čipu PowerVR ultra realistické stíny, odlesky a průhlednost. To vše bylo možné díky technologii zpracování grafiky Ray Tracing. Tvrdí se také, že PowerVR 6500 zlepší práci AI, která nyní bude moci „vidět“ a „rozumět“ jejich prostředí, díky čemuž bude jejich chování mnohem realističtější. Nový GPU podporuje OpenGL ES 3.1 a starší, OpenGL 3.x, Direct3D 11, OpenCL 1.2, OpenRL 1.x. Výkon PowerVR GR6500 je 300 milionů paprsků za sekundu.
Čipové sady (SoC):
Grafické procesorové jednotky (GPU):
imgtec.com - oficiální stránky PowerVR
| Grafické karty, grafické čipy a video procesory od společnosti Intel ( seznam ) | |
|---|---|
| |