PowerVR on Imagination Technologiesin (entinen VideoLogic) divisioona, joka kehittää grafiikkakiihdyttimiä sekä niihin liittyviä ohjelmistoja. Niiden kiihdytin pystyy käsittelemään 2D- ja 3D-grafiikkaa, videokoodausta ja -dekoodausta sekä kuvankäsittelytehtäviä, mukaan lukien DirectX-, OpenGL ES-, OpenVG- ja OpenCL-kiihdytys.
1990-luvun lopulla PowerVR 3D -kiihdyttimet kilpailivat tasa-arvoisin ehdoin 3Dfx :n kanssa pöytätietokoneiden ja pelikonsolien markkinoilla , mutta molemmat yritykset joutuivat jättämään markkinoita DirectX- ja OpenGL -tekniikoiden kehityksen sekä ATI :n merkittävän menestyksen vuoksi. ja Nvidia , joka tuki paremmin näitä teknologioita. Sen jälkeen PowerVR-kehitys siirtyi erilaisten mobiili- ja kuluttajalaitteiden, kuten kommunikaattorien , älypuhelimien ja älytelevisioiden , alueelle .
PowerVR ei itse tuota videokiihdyttimiä, muut yritykset, kuten Apple , Freescale , Intel , Renesas , Samsung , Texas Instruments ja muut, tekevät tämän lisenssillään.
PowerVR-sirut käyttävät 3D-renderöintitekniikkaa , joka tunnetaan nimellä Tile Based Deferred Rendering (usein lyhennettynä TBDR - Tile Based Deferred Rendering). Heti kun monikulmion muodostava ohjelma välittää kolmiot PowerVR-ohjaimelle, se tallentaa ne muistiin jatkuvana nauhana tai yhdessä huippuindeksien kanssa. Toisin kuin muut arkkitehtuurit, polygonien hahmonnusta ei (yleensä) suoriteta ennen kuin kaikki polygonitiedot on kerätty nykyisestä kehyksestä. Lisäksi pikselien (tai niiden fragmenttien) teksturoinnin ja varjostuksen resursseja vaativat toiminnot viivästyvät, kunnes näkyvä pikseli on määritetty - näin ollen renderöintiä lykätään.
Tätä varten näyttö on jaettu suorakaiteen muotoisiin osiin ruudukossa. Jokainen osa tunnetaan laatana. Jokainen laatta on luettelo kolmioista, jotka menevät päällekkäin. Lopullisen kuvan saamiseksi laatat käsitellään yksitellen.
Laatat renderöidään raycastingin kaltaisella prosessilla . Säteet jäljitetään laattaan liittyviin kolmioihin, minkä jälkeen pikseli muodostuu kameraa lähinnä olevasta kolmiosta. PowerVR-laitteisto laskee tyypillisesti kuhunkin polygoniin liittyvät syvyyspuskuriarvot 1 jaksossa ruudun yhdelle riville.
Tällä menetelmällä on se etu, että toisin kuin perinteisemmässä Z-puskuroinnissa , renderöintiliukuhihnassa ei ole laskelmia. On annettava määrittääksesi, miltä monikulmio näyttää alueella, jossa muut geometriat peittävät sen. Sen avulla voit myös hahmontaa oikein polygonien osittaisen läpinäkyvyyden niiden järjestyksestä riippumatta. (Tämä ominaisuus otettiin käyttöön vain sarjassa 2 ja yhdessä MBX-versiossa. Ne eivät yleensä ole käytössä API-tuen puutteen ja taloudellisten syiden vuoksi.) Vielä tärkeämpää on, että koska renderöinti on rajoitettu yhteen ruutuun kerrallaan, koko ruutu voi sijaita OnChip nopea muisti, joka huuhdellaan videomuistiin ennen seuraavan ruudun käsittelyä. Normaalioloissa jokainen laatta käsitellään kerran kehystä kohti.
Imagination Technologies on ainoa yritys, joka on tuonut menestyksekkäästi TBDR-ratkaisuja markkinoille. Microsoft esitti myös konseptiidean hylätyssä Talisman - projektissa. Gigapixel, yritys, joka kehitti viivästettyyn 3D-grafiikkaan perustuvan laatan IP:n, osti 3dfx , jonka puolestaan myöhemmin osti Nvidia . Nvidialla ei tällä hetkellä ole virallisia suunnitelmia kehittää visualisointiin perustuvia siruja.
Intel käyttää samanlaista konseptia integroiduissa grafiikkaratkaisuissaan. Heidän keksimänsä renderöintivyöhykemenetelmä ei kuitenkaan suorita täyttä latenttipinnan määritelmää (HSR) ja viivästettyä teksturointia, mikä tuhlaa resursseja pintakuvioiden ja kaistanleveyden täyttämiseen pikseleissä, jotka eivät näy lopullisessa kuvassa. Viimeaikaiset edistysaskeleet hierarkkisessa Z-puskuroinnissa ovat itse asiassa ottaneet huomioon ideat, joita aiemmin käytettiin vain viivästetyssä renderöinnissa, mukaan lukien kyky laatoittaa kohtaus ja mahdollisuus hyväksyä tai hylätä monikulmiopalojen koko.
Nykyään PowerVR-ohjelmisto ja -laitteisto tukee: videokoodausta , videon dekoodausta , niihin liittyvää kuvankäsittelyä sekä Direct X- , OpenGL ES- , OpenVG- ja OpenCL - kiihdytystä.
Alkuperäiset PowerVR - tuotteet olivat saatavilla OEM - näytönohjaimina tietyissä Compaq - malleissa ja PCI - korteina toimittajilta , kuten Matrox .
Toinen sukupolvi on PowerVR2 ("PowerVR Series 2", siru koodinimi "CLX2"). Sirua markkinoitiin Dreamcast -konsolissa vuosina 1998-2001. Osana Segan sisäistä kilpailua Saturnin seuraajan kehittämiseksi PowerVR2 lisensoitiin NEC:lle ja sijoitettiin 3dfx -pohjaisen kilpailijan Voodoo 2:n edelle. PowerVR2:n suorituskyvyn ansiosta Dreamcast-pelit, kuten Quake III Arena , saattoivat kilpailla muiden kanssa. laadussa ja tuottavuudessa. Dreamcastin menestys kuitenkin tarkoitti, että PC-versio, jota markkinoitiin nimellä Neon 250, tuli markkinoille vuotta myöhemmin ja kuului parhaimmillaan keskiluokkaan tuolloin.
Vuonna 2001 STMicroelectronics otti käyttöön kolmannen sukupolven PowerVR3 :n STG4000 , KYRO ja STG 4500 KYRO II -siruille . Vuonna 2001 julkaistu STM PowerVR3 KYRO II pystyi kilpailemaan kalliimman ATI Radeon DDR:n kanssa ja NVIDIA GeForce 2 GTS suoriutui hyvin tuolloin suoritetuissa grafiikkatesteissä huolimatta laitteistomuunnosten ja valaistuksen (T&L) puutteesta. Pelit optimoitiin yhä enemmän laitteiston T&L:lle, joten KYRO II menetti suorituskykyetunsa.
STG5000 STM -siru, joka perustuu PowerVR4 :ään , ei sisältänyt laitteistomuunnoksia ja valaistusta , eikä se koskaan saavuttanut kaupallista menestystä. Tämän seurauksena KYRO 3 (2D/3D AIB) viivästyi ja STMicro sulki grafiikkaosastonsa.
PowerVR on edistynyt suuritehoisilla mobiiligrafiikkamarkkinoilla PowerVR MBX:n avulla . MBX:n ja sen seuraajien SGX:n lisensoi seitsemän kymmenen suurimmasta puolijohdevalmistajasta, mukaan lukien Intel , Texas Instruments , Samsung , NEC , NXP Semiconductors Freescale , Renesas ja Sunplus . Siruja käytettiin monissa aikoinaan huippuluokan matkapuhelimissa, mukaan lukien alkuperäisessä iPhonessa , Nokia N95 :ssä , Sony Ericsson P1 :ssä ja Motorola RIZR Z8 :ssa sekä joissakin iPodeissa .
Vaihtoehtoja on kaksi: MBX ja MBX Lite. Molemmissa on sama ominaisuussarja. MBX on optimoitu nopeudelle, kun taas MBX Lite on optimoitu alhaiselle virrankulutukselle. MBX voidaan yhdistää FPU:n, Lite FPU:n, VGP Liten ja VGP:n kanssa.
PowerVR PDP - sarjaa käytetään joissakin teräväpiirtotelevisioissa , mukaan lukien Sony BRAVIA .
PowerVR:n Series5 SGX, jossa on laitteiston pikselien varjostin , vertex-varjostin ja geometrian varjostin , jotka tukevat OpenGL ES 2.0:aa ja DirectX 10.1:tä Shader Model 4.1:n kanssa.
SGX GPU -ydin sisältyy useisiin suosittuihin järjestelmiin sirulla (SoC), jota käytetään monissa kannettavissa laitteissa. Apple käyttää A4 -kokoa (valmistaja Samsung) iPhone 4 :ssä , iPadissa , iPod Touchissa ja Apple TV :ssä . Texas Instruments OMAP 3 ja 4 -sarjan SoC:t, joita käytetään BlackBerry PlayBookissa , Nokia N900 :ssa , Sony Ericsson Vivazissa , Motorola Droid/Milestonessa , Motorola Defyssa , Droid Bionicissa, Archos 70 :ssä , Palm Pre :ssä , Samsung Galaxy SL :ssä , Galaxy Nexuksessa , Open Pandorassa ja muissa . Samsung julkaisee Hummingbird SoC:n ja käyttää sitä Samsung Galaxy S- , Galaxy Tab- , Samsung Wave S8500- ja Samsung Wave II S8530 -laitteissaan.
Intel käyttää SGX 540:tä Medfield-alustassaan sekä SGX 545:tä Clover Trail -alustassa.
PowerVR Series5XT SGXMP - sirut, joissa on SGX-sarjan moniytiminen muunnelmia joidenkin päivitysten kera. Se sisältyy PlayStation Vitaan (kannettava pelilaite, jossa on PoweVR SGX543MP4+). PowerVR SGX543 -malli on Sonylle määritettyjen +-osoitustoimintojen lisäksi ainoa ero, joka on grafiikan ydinklusterit, joissa MP4 tarkoittaa 4 klusteria (quad-cluster) ja MP8 8 klusteria (octa-cluster). Allwinner A31:ssä (neliytiminen mobiiliprosessori) on kaksoisklusteri SGX544 MP2-prosessori. SoC A5 :n Apple iPad 2 :ssa , iPhone 4S :ssä ja iPad minissä on kaksoisklusteri SGX543MP2 GPU. iPad (3. sukupolvi) SoC :ssa A5X SoC:ssa on neliklusteri SGX543MP4-prosessori. iPhone 5 , iPhone 5C SoC A6 : ssa on kolme SGX543MP3-klusteria. iPadissa (4. sukupolvi) A6X SoC :ssa on neliklusteri SGX554MP4 GPU. Samsung Galaxy S4 :n ja Meizu MX3: n Exynos - versio käyttää nopeaa SGX544MP3 kolmiklusterigrafiikkasuoritinta, jonka kellotaajuus on 533 MHz.
Intel käyttää SGX 544MP2:ta Clover Trail+ -alustassaan.
PowerVR Series 6 on seuraavan sukupolven Imagination Technologies, koodinimeltään "Rogue". ST-Ericsson ilmoitti, että Nova -alustan uusi versio sisältää seuraavan sukupolven Imagination Technologies PowerVR Series6 (Rogue) GPU:n. Apple A7 -prosessori ( joissa on muun muassa Apple iPhone 5s , iPad Air ja iPad Mini (2. sukupolvi)) käyttää PowerVR G6430 GPU:ta (osa Imagination PowerVR Series 6 -sarjaa).
Intel käyttää PowerVR G6400:aa Merrifield-alustassaan.
PowerVR Series 6XT on evoluutio edellisen sukupolven Series 6:sta. Tämä tuote on vastaus NVIDIAn huippuluokan Tegra K1 -näytönohjaimeen Kepler-arkkitehtuurilla. Laskentayksiköiden määrä PowerVR GX6650 GPU:ssa on nostettu 192:een, mikä tekee siitä selvästi PowerVR G6430 -sirun (osa edellistä PowerVR Series 6:ta) edellä [1] . Oletettiin, että GX6650 oli vastuussa Apple A8X:n grafiikasta, mutta myöhemmin asiantuntijat havaitsivat, että Apple käytti erilaista sirun muunnelmaa. PowerVR GX6850 oli kaksoiskokoonpano kahdesta A8-prosessorissa käytetystä GX6450-sirusta.
PowerVR Series7XT -sarja sisältää viisi videokiihdytintä: GT7200, GT7400, GT7600, GT7800 ja GT7900. Niiden tuottavuus on jopa 60 % korkeampi kuin edeltäjiensä. Yritys onnistui parantamaan energiatehokkuutta ja pienentämään sirujen fyysistä kokoa, vaikka arkkitehtuuriltaan ne ovat käytännössä samat kuin PowerVR Series6XT -perheen edustajat.
Imagination Technologies esitteli alun perin Series 8 PowerVR:n vain halvemman hintaluokan siruilla - PowerVR GE8200 ja GE8300/8310,8329, jotka myös perustuvat Rogue [2] -arkkitehtuuriin , mutta joissain parannuksilla.
Valmistajan mukaan uuden PowerVR-sirun ansiosta grafiikka saa erittäin realistisia varjoja, heijastuksia ja läpinäkyvyyttä. Kaikki tämä tuli mahdolliseksi Ray Tracing -grafiikkakäsittelytekniikan ansiosta. Väitetään myös, että PowerVR 6500 parantaa tekoälyn työtä, joka pystyy nyt "näkemään" ja "ymmärtämään" ympäristönsä, mikä tekee heidän käyttäytymisestään paljon realistisempaa. Uusi grafiikkasuoritin tukee OpenGL ES 3.1:tä ja aiempia versioita, OpenGL 3.x:ää, Direct3D 11:tä, OpenCL 1.2:ta ja OpenRL 1.x:ää. PowerVR GR6500:n suorituskyky on 300 miljoonaa sädettä sekunnissa.
Piirisarjat (SoC):
Grafiikkaprosessointiyksiköt (GPU:t):
imgtec.com - PowerVR:n virallinen verkkosivusto
| Intelin valmistamat näytönohjaimet, näytönohjaimet ja videoprosessorit ( luettelo ) | |
|---|---|
| |