El Grupo de Procesamiento de Medios de ARM anunció recientemente una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) altamente eficiente, la GPU ARM® Mali ™ -470, para permitir imágenes con calidad de teléfono inteligente en dispositivos portátiles e IoT.

Un mercado en crecimiento con desafíos únicos.

El mercado de los wearables ha estado creciendo constantemente durante muchos años con más y más dispositivos que ingresan al mercado. ARM ha estado asociado durante mucho tiempo con los wearables, con muchos dispositivos basados ​​en tecnologías ARM y más recientemente con el desafío "Wearables for good" en colaboración con UNICEF y frog. Esa asociación ahora se extiende al procesamiento de gráficos con la GPU Mali-470.

Mali-470 es lo último en la serie de gráficos Mali-400 que utiliza el omnipresente estándar de gráficos OpenGL® ES 2.0. La familia de GPU Mali-400 ha distribuido más de mil millones de dispositivos en todo el mundo y se ve favorecida cuando el procesamiento de gráficos es una necesidad. MediaTek presenta MT2601 en soporte de Google. Este artículo se publicó anteriormente con el número Q2601. SoC, MT2601 SoC, anunciado a principios de este año en apoyo del software Android Wear de Google: MediaTek presenta MT2601 en el soporte de Google Android usa software.
La ventaja clave de Mali-470 es que consume la potencia de la GPU Mali-400, lo que ayuda a los fabricantes de dispositivos a llevar la experiencia del usuario del teléfono inteligente a mayores restricciones de energía.

Ampliando la experiencia del usuario del teléfono inteligente

Nos hemos acostumbrado a imágenes de alta calidad, respaldadas por una pantalla táctil, como la forma más intuitiva de interactuar con nuestros teléfonos inteligentes y tabletas. Cuando usamos otros tipos de dispositivos, queremos interactuar con ellos de una manera muy similar.

Para aquellos de ustedes que recuerdan las grabadoras de videocasetes, y la frustración de intentar programar el temporizador por primera vez, es difícil imaginar a alguien nunca más. Sin embargo, en muchos dispositivos, la calidad de la interfaz de usuario ha quedado muy por detrás de la de nuestro teléfono inteligente.

Desde relojes a termostatos, paneles de control industrial en fábricas y almacenes, impresoras multifunción en oficinas, sistemas de información y entretenimiento en automóviles y electrodomésticos, el procesamiento de gráficos altamente eficiente es esencial para representar interfaces de usuario intuitivas.

El desafío es cada vez más sofisticado: creemos que Mali-470 es la respuesta.

¿Por qué OpenGL ES 2.0?

Cada píxel importa en la entrega de interfaces de usuario de alta calidad. Esto es especialmente cierto para pantallas más pequeñas donde cada píxel debe desempeñar un papel.

La mayoría de Android ™, Android Wear y otros sistemas operativos emergentes, como Tizen ™, utilizan OpenGL ES 2.0 para interfaces de usuario modernas, mapas, juegos casuales, etc. OpenGL ES 2.0 ofrece el equilibrio ideal entre sombreadores programables y eficiencia energética. Mali-470 usa la misma pila de controladores OpenGL ES 2.0 estándar de la industria que la GPU Mali-400, por lo que no hay necesidad de volver a optimizar las aplicaciones existentes: todo lo escrito para Mali-400 quiere funcionar sin problemas en la GPU Mali-470.

Las versiones más recientes de OpenGL ES han introducido una serie de características adicionales para admitir videojuegos inmersivos; sin embargo, el nivel de función de OpenGL ES 2.0 es más eficiente para las interfaces de usuario que aparecen en dispositivos portátiles e IoT.

La mitad del consumo de energía.

Sobre la base del éxito de la GPU Mali-400, Mali-470 ofrece el mismo rendimiento rico en la misma geometría de proceso al tiempo que reduce el consumo de energía a la mitad. Esto proporciona a los fabricantes de SoC opciones escalables que les permiten crear subsistemas de gráficos integrados que satisfacen las necesidades de los nuevos dispositivos de bajo consumo.

Mali-470 logra esto al aprovechar las ganancias de eficiencia energética en Mali-450 y aplicar cambios de diseño específicos a los procesadores de vértices y fragmentos. Esto resulta en la mitad del consumo de energía en comparación con el Mali-400. Los procesadores de vértices construyen el "marco de alambre" de una escena y los procesadores de fragmentos realizan el sombreado por píxel, los colores y los efectos como la transparencia. Mali-470 tiene la capacidad de escalar a cuatro procesadores para resolver la resolución más alta de dispositivos con pantallas más grandes.

Diagrama de bloques de Mali-470: se pueden implementar procesadores de hasta 4 píxeles y este multi-core
el diseño admite resoluciones de pantalla de 640 × 640 a 1080p a 60FPS 32bpp.

Las mejoras de diseño en Mali-470 se pueden agrupar en tres áreas de igual importancia: programación de cuatro hilos, optimización de microarquitectura y Datapath.

Optimizaciones de programación de cuatro hilos:

• Hacer cumplir la agrupación de cuadrantes (subprocesos de 2 × 2 píxeles) para que la frecuencia de control y las actualizaciones de estado dentro de las tuberías se reduzcan significativamente.
• Optimizando muchos de los bloques funcionales para operar en quads.
• Centralizar un subconjunto de estado por cuadrante y acceder solo cuando sea necesario, en lugar de cronometrarlo a través de las tuberías.

Optimizaciones de microarquitecturas:

• Hacer un uso agresivo de la sincronización de reloj en todo el diseño, incluida la sincronización de reloj de todos los caches L1 orientados a funciones.
• Omitir bloques funcionales siempre que la instrucción pueda continuar sin ellos.

Optimizaciones de Datapath:

• Optimización de las rutas de datos para hacer un uso específico de la aritmética de punto fijo, en lugar de la aritmética de punto flotante para el procesamiento de vértices.

Wearables y más allá ...

Diseñada para dispositivos portátiles y dispositivos IoT, la GPU Mali-470 quiere beneficiarse de una gran cantidad de dispositivos que la interfaz de usuario y donde la eficiencia energética es importante, especialmente cuando se combina con CPU ARM como los procesadores Cortex®-A7 y A53. Puedes ver algunas de las posibilidades a continuación:

Para resumir, el procesador gráfico Mali-470 expande aún más la experiencia del teléfono inteligente en una gama de dispositivos que incluyen dispositivos portátiles, puertas de entrada y dispositivos para el hogar, paneles de control industrial, monitores de atención médica e incluso nuevos teléfonos inteligentes de nivel básico.

Con las GPU Mali-400, Mali-470 abre la puerta a interfaces de usuario más vibrantes y brinda oportunidades emocionantes para que los diseñadores puedan innovar con gráficos en entornos aún más limitados de energía. Esperamos que Mali-470 aparezca en los primeros dispositivos a partir de principios de 2017.

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