PowerVR

PowerVR — подразделение компании Imagination Technologies (ранее VideoLogic), занимающееся разработкой графических ускорителей, а также сопутствующим программным обеспечением. Их ускорители могут работать с 2D и 3D графикой, кодированием и декодированием видео, а также с задачами, связанными с обработкой изображений, в том числе ускорением DirectX, OpenGL ES, OpenVG и OpenCL.

В конце 1990-х 3D-ускорители PowerVR на равных соревновались с разработками компании 3Dfx на рынке настольных ПК и игровых консолей, но обе компании были вынуждены покинуть этот рынок, из-за развития технологий DirectX и OpenGL, и из-за значительных успехов компаний ATI и Nvidia, которые лучше поддерживали эти технологии. После чего разработки PowerVR перешли в область различных мобильных и бытовых устройств, таких как коммуникаторы, смартфоны и Smart TV.

PowerVR сама не производит видеоускорители, этим занимаются по её лицензии другие компании, такие как: Apple, Freescale, Intel, Renesas, Samsung, Texas Instruments и другие.

Технология

Чипы PowerVR используют метод 3D-рендеринга, известный как отложенный рендеринг на основе тайлов (часто сокращаемого как TBDR — Tile Based Deferred Rendering). Как только генерирующая полигоны программа передаёт треугольники драйверу PowerVR, он сохраняет их в памяти в виде непрерывной полосы, или вместе с индексами вершин. В отличие от других архитектур, рендеринг полигонов (как правило) не выполняется, пока информация обо всех полигонах не будет собрана для текущего кадра. Кроме того, требующие больших ресурсов операции текстурирования и затенения пикселей (или их фрагментов) задерживаются, пока не будет определён видимый пиксель — следовательно рендеринг отложеный.

Для того, чтобы это сделать, дисплей разделен на прямоугольные секции в сетке. Каждый раздел известен как плитка. Каждая плитка представляет собой список треугольников, которые заметно перекрываются. Для получения окончательного изображения плитки обрабатываются по очереди.

Плитка отображается с помощью процесса, сходного с рейкастингом. Лучи трассируются на треугольники, связанные с плиткой, после чего пиксель формируется из треугольника, расположенного ближе всего к камере. Оборудование PowerVR обычно за 1 цикл вычисляет значения буфера глубины, связанные с каждым полигоном, для одной строки в плитке.

Этот метод имеет то преимущество, что, в отличие от более традиционного Z-буферизации в конвейере рендеринга, отсутствуют расчеты. Необходимо внести, чтобы определить, как полигон выглядит в районе, где он заслонен другими геометриями. Он также позволяет правильно передать частичную прозрачность полигонов, независимо от их порядка. (Эта возможность была реализована только в серии 2 и один MBX варианте. Они, как правило, не включены из-за отсутствия поддержки API и экономическим причинам.) Что еще более важно, так как рендеринг ограничивается одной плиткой за раз, то вся плитка может находится в быстрой памяти OnChip, которая сбрасывается в видео память перед обработкой следующей плитки. При нормальных обстоятельствах, каждая плитка обрабатывается один раз за кадр.

Imagination Technologies является единственной компанией, успешно доведшей TBDR решения на рынок. Microsoft тоже внесла концептуальную идею с заброшенным Talisman проектом. Gigapixel, компания, которая разработала IP для плитки на основе отложенного 3D-графики, была куплена 3dfx, которая, в свою очередь, впоследствии была приобретена Nvidia. Nvidia в настоящее время не имеет официальных планов по развитию чипов на основе визуализации.

Intel использует подобную концепцию в своих интегрированных графических решений. Тем не менее, их придуманный метод зона рендеринга, не выполняет полного скрытого определения поверхности (HSR) и отложенного текстурирования, таким образом трата ресурсов на заполнения текстур и полос пропускания на пиксели, которые не видны в окончательном изображении. Последние достижения в иерархической Z-буферизации фактически учтены идеи ранее использовались только в отложенном рендеринге, включить способность разделить сцену на плитку и потенциальною возможность принимать или отклонять размер кусков полигона.

Сегодня программное обеспечение и аппаратные средства PowerVR поддерживает: кодирования видео, декодирования видео, связанного обработке изображений и Direct X, OpenGL ES, OpenVG и OpenCL ускорения.

Power VR chipsets

Серия 1 (NEC)

Первоначальные продукты PowerVR были доступны в виде OEM графики на некоторых моделях Compaq и в качестве PCI карт от таких поставщиков, как Matrox.

Серия 2 (NEC)

Второе поколение — PowerVR2 («PowerVR Series 2», чип c кодовым названием «CLX2»). Чип присутствовал на рынке в консоли Dreamcast в период между 1998 и 2001 годами. В рамках внутренней конкуренции в Sega при разработке преемника Saturn, PowerVR2 получила лицензию на NEC и оказалась впереди соперника, основанного на 3dfx Voodoo 2. Благодаря производительности PowerVR2, с такими играми Dreamcast, как Quake III Arena могла бы конкурировать с их коллегами на ПК в качестве и производительности. Тем не менее, успех Dreamcast означал, что PC вариант, который продавался как Neon 250, появился на рынке на год позже и в то время в лучшем случае находился в среднем классе.

Серия 3 (STMicro)

В 2001 году STMicroelectronics, принятый как третье поколение PowerVR3 для их чипов STG4000 , KYRO и STG 4500 KYRO II. STM PowerVR3 KYRO II, выпущенный в 2001 году, был в состоянии конкурировать с более дорогими ATI Radeon DDR и NVIDIA GeForce 2 GTS показывал высокие показатели в графических тестах того времени, несмотря на отсутствие аппаратной трансформации и освещения (T&L). В играх все в большей степени оптимизировали под аппаратное T&L, и поэтому KYRO II потеряла своё преимущество в производительности.

Серия 4 (STMicro)

STG5000 STM чип, основанный на PowerVR4 , не включал в себя аппаратную трансформацию и освещение, так никогда и не пришёл к коммерческому успеху. В связи с этим и KYRO 3 (2D/3D AIB) был отложен и STMicro закрыл своё графическое подразделение.

MBX

PowerVR добилась больших успехов на рынке мобильной графики с низким энергопотреблением с помощью 'PowerVR MBX'. MBX, и его преемники SGX лицензированы семью из десяти ведущих производителей полупроводников в том числе Intel, Texas Instruments, Samsung, NEC, NXP Semiconductors Freescale, Renesas и Sunplus. Чипы использовались во многих мобильных телефонах некогда высокого класса, включая оригинальные iPhone, Nokia N95, Sony Ericsson P1 и Motorola RIZR Z8, а также некоторые iPod.

Есть два варианта: MBX и MBX Lite. Оба имеют одинаковый набор функций. MBX оптимизирован для скорости, а MBX Lite — для низкого энергопотребления. MBX может работать в паре с FPU, Lite FPU, VGP Lite и VGP.

PowerVR Video Cores (MVED/VXD) and Video/Display Cores (PDP)

PowerVR PDP серии используется в некоторых HDTV, в том числе и в Sony BRAVIA.

Серия 5 (SGX)

PowerVR’s Series5 SGX с функциями пиксельных шейдеров, вершинных шейдеров и геометрических шейдеров аппаратных средств, поддерживающих OpenGL ES 2,0 и DirectX 10.1 с Shader Model 4.1.

SGX GPU ядро включено в нескольких популярных систем на чипе (SoC) используются во многих портативных устройствах. Apple использует A4 (производство Samsung) в iPhone 4, Ipad, Ipod Touch и Apple TV. Texas Instruments OMAP 3 и 4 серией SoC, используются в 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, и других. Samsung выпускает Hummingbird SoC и использует его в своих Samsung Galaxy S, Galaxy Tab, Samsung Wave S8500 Samsung Wave II S8530, устройствах.

Intel использует SGX 540 в своей платформе Medfield, а так же SGX 545 в платформе Clover Trail.

Серия 5XT (SGXMP)

PowerVR Series5XT SGXMP — чипы с многоядерным вариантами серии SGX с некоторыми обновлениями. Он входит в PlayStation Vita(портативное игровое устройство с PoweVR SGX543MP4+). Модель PowerVR SGX543 предназначена только разницей, помимо + указывающие функции настроены для Sony, является ядрами, где MP4 обозначает 4 ядрами (quad-core), тогда как MP8 обозначает 8 ядер (octo-core). Allwinner A31 (четырехъядерный мобильный процессор) имеет двухъядерный процессор SGX544 MP2. Apple iPad 2, iPhone 4S и iPad mini на SoC A5 оснащены двухъядерным графическим процессором SGX543MP2. iPad (3-го поколения) на SoC A5X SoC имеет четырехъядерный процессор SGX543MP4. iPhone 5, iPhone 5C на SoC A6 имеет три ядра SGX543MP3.iPad (4-го поколения) на SoC A6X имеет четырехъядерный графический процессор SGX554MP4.Exynos — вариант Samsung Galaxy S4 и Meizu MX3 использует быстрый трехъядерный графический процессор SGX544MP3 с тактовой частотой 533 МГц.

Intel использует SGX 544MP2 в своей платформе Clover Trail+.

Серия 6 (Rogue)

PowerVR Series 6 является следующим поколением Imagination Technologies, под кодовым названием «Бродяга». ST-Ericsson объявила, что новая версия платформы Nova будет включать в себя GPU следующего поколения Imagination Technologies PowerVR Series6 (Rogue). В процессоре Apple A7 (на базе которого построен в частности Apple iPhone 5s, iPad Air и iPad Mini(2-го поколения)) используется GPU PowerVR G6430 (входящее в серию Imagination PowerVR Series 6).

Intel использует PowerVR G6400 в своей платформе Merrifield.

Серия 6XT (Rogue)

PowerVR Series 6XT является развитием предыдущего поколения Series 6. Этот продукт стал ответом на высококлассную графику NVIDIA Tegra K1 с архитектурой Kepler. Число вычислительных блоков в GPU PowerVR GX6650 было доведено до 192, благодаря чему он будет значительно опережать чип PowerVR G6430 (входящий в предыдущую серию PowerVR Series 6). Ранее было предположено, что за графику в a8x отвечал gx6650, но позже специалисты обнаружили, что Apple использовала другую вариацию чипа. PowerVR gx6850 представлял из себя сдвоенную конфигурацию двух чипов gx6450, которые стояли в процессоре a8

Серия 7 (Rogue)

В линейку PowerVR Series7XT вошли пять видеоускорителей: GT7200, GT7400, GT7600, GT7800 и GT7900. Их производительность до 60% выше, чем у предшественников. Компании удалось улучшить энергоэффективность и уменьшить физические размеры чипов, хотя в плане архитектуры они практически не отличаются от представителей семейства PowerVR Series6XT.

Серия 8 (Rogue)

Серия 8 PowerVR изначально была представлена компанией Imagination Technologies только чипами нижнего ценового диапазона — PowerVR GE8200 и GE8300, которые также базируются на основе архитектуры Rogue.

PowerVR Wizard

Как сообщает сам производитель, благодаря новому чипу PowerVR графика обретет ультрареалистичные тени, отражения и прозрачность. Всё это стало возможным благодаря технологии обработки графики Ray Tracing. Также утверждается, что PowerVR 6500 улучшит работу AI, которые отныне смогут "видеть" и "понимать" окружающую их обстановку, что сделает их поведение гораздо реалистичнее.Новый GPU поддерживает OpenGL ES 3.1 и младше, OpenGL 3.x, Direct3D 11, OpenCL 1.2, OpenRL 1.x. Производительность PowerVR GR6500 составляет 300 миллионов лучей в секунду.  

Компания Imagination Technologies обещает также усовершенствованные алгоритмы трассировки лучей, благодаря которому улучшится искусственный интеллект в играх от первого лица. Компьютерные персонажи смогут «видеть» и «понимать» все, что происходит вокруг них.

См. также

Чипсеты (SoC):

• Snapdragon (SoC)
• Samsung Exynos (SoC)
• Nvidia Tegra (SoC)
• TI OMAP (SoC)
• HiSilicon K3 (SoC)
• NovaThor (SoC)
• MediaTek (SoC)
• Rockchip (SoC)
• [en.wikipedia.org/wiki/Allwinner_Technology Allwinner Technology (SoC)]
• Apple Ax (SoC)

Графические процессоры (GPU):

• [en.wikipedia.org/wiki/Adreno Adreno (GPU)]
• PowerVR (GPU)
• Mali (GPU)

Ссылки

[www.imgtec.com/ tec.com] — официальный сайт PowerVR

Отрывок, характеризующий PowerVR

– А мне так хотелось еще раз поблагодарить дядю за все его благодеяния и мне и Боре. C'est son filleuil, [Это его крестник,] – прибавила она таким тоном, как будто это известие должно было крайне обрадовать князя Василия.
Князь Василий задумался и поморщился. Анна Михайловна поняла, что он боялся найти в ней соперницу по завещанию графа Безухого. Она поспешила успокоить его.
– Ежели бы не моя истинная любовь и преданность дяде, – сказала она, с особенною уверенностию и небрежностию выговаривая это слово: – я знаю его характер, благородный, прямой, но ведь одни княжны при нем…Они еще молоды… – Она наклонила голову и прибавила шопотом: – исполнил ли он последний долг, князь? Как драгоценны эти последние минуты! Ведь хуже быть не может; его необходимо приготовить ежели он так плох. Мы, женщины, князь, – она нежно улыбнулась, – всегда знаем, как говорить эти вещи. Необходимо видеть его. Как бы тяжело это ни было для меня, но я привыкла уже страдать.
Князь, видимо, понял, и понял, как и на вечере у Annette Шерер, что от Анны Михайловны трудно отделаться.
– Не было бы тяжело ему это свидание, chere Анна Михайловна, – сказал он. – Подождем до вечера, доктора обещали кризис.
– Но нельзя ждать, князь, в эти минуты. Pensez, il у va du salut de son ame… Ah! c'est terrible, les devoirs d'un chretien… [Подумайте, дело идет о спасения его души! Ах! это ужасно, долг христианина…]
Из внутренних комнат отворилась дверь, и вошла одна из княжен племянниц графа, с угрюмым и холодным лицом и поразительно несоразмерною по ногам длинною талией.
Князь Василий обернулся к ней.
– Ну, что он?
– Всё то же. И как вы хотите, этот шум… – сказала княжна, оглядывая Анну Михайловну, как незнакомую.
– Ah, chere, je ne vous reconnaissais pas, [Ах, милая, я не узнала вас,] – с счастливою улыбкой сказала Анна Михайловна, легкою иноходью подходя к племяннице графа. – Je viens d'arriver et je suis a vous pour vous aider a soigner mon oncle . J`imagine, combien vous avez souffert, [Я приехала помогать вам ходить за дядюшкой. Воображаю, как вы настрадались,] – прибавила она, с участием закатывая глаза.
Княжна ничего не ответила, даже не улыбнулась и тотчас же вышла. Анна Михайловна сняла перчатки и в завоеванной позиции расположилась на кресле, пригласив князя Василья сесть подле себя.
– Борис! – сказала она сыну и улыбнулась, – я пройду к графу, к дяде, а ты поди к Пьеру, mon ami, покаместь, да не забудь передать ему приглашение от Ростовых. Они зовут его обедать. Я думаю, он не поедет? – обратилась она к князю.
– Напротив, – сказал князь, видимо сделавшийся не в духе. – Je serais tres content si vous me debarrassez de ce jeune homme… [Я был бы очень рад, если бы вы меня избавили от этого молодого человека…] Сидит тут. Граф ни разу не спросил про него.
Он пожал плечами. Официант повел молодого человека вниз и вверх по другой лестнице к Петру Кирилловичу.


Пьер так и не успел выбрать себе карьеры в Петербурге и, действительно, был выслан в Москву за буйство. История, которую рассказывали у графа Ростова, была справедлива. Пьер участвовал в связываньи квартального с медведем. Он приехал несколько дней тому назад и остановился, как всегда, в доме своего отца. Хотя он и предполагал, что история его уже известна в Москве, и что дамы, окружающие его отца, всегда недоброжелательные к нему, воспользуются этим случаем, чтобы раздражить графа, он всё таки в день приезда пошел на половину отца. Войдя в гостиную, обычное местопребывание княжен, он поздоровался с дамами, сидевшими за пяльцами и за книгой, которую вслух читала одна из них. Их было три. Старшая, чистоплотная, с длинною талией, строгая девица, та самая, которая выходила к Анне Михайловне, читала; младшие, обе румяные и хорошенькие, отличавшиеся друг от друга только тем, что у одной была родинка над губой, очень красившая ее, шили в пяльцах. Пьер был встречен как мертвец или зачумленный. Старшая княжна прервала чтение и молча посмотрела на него испуганными глазами; младшая, без родинки, приняла точно такое же выражение; самая меньшая, с родинкой, веселого и смешливого характера, нагнулась к пяльцам, чтобы скрыть улыбку, вызванную, вероятно, предстоящею сценой, забавность которой она предвидела. Она притянула вниз шерстинку и нагнулась, будто разбирая узоры и едва удерживаясь от смеха.
– Bonjour, ma cousine, – сказал Пьер. – Vous ne me гесоnnaissez pas? [Здравствуйте, кузина. Вы меня не узнаете?]
– Я слишком хорошо вас узнаю, слишком хорошо.
– Как здоровье графа? Могу я видеть его? – спросил Пьер неловко, как всегда, но не смущаясь.
– Граф страдает и физически и нравственно, и, кажется, вы позаботились о том, чтобы причинить ему побольше нравственных страданий.
– Могу я видеть графа? – повторил Пьер.
– Гм!.. Ежели вы хотите убить его, совсем убить, то можете видеть. Ольга, поди посмотри, готов ли бульон для дяденьки, скоро время, – прибавила она, показывая этим Пьеру, что они заняты и заняты успокоиваньем его отца, тогда как он, очевидно, занят только расстроиванием.
Ольга вышла. Пьер постоял, посмотрел на сестер и, поклонившись, сказал:
– Так я пойду к себе. Когда можно будет, вы мне скажите.
Он вышел, и звонкий, но негромкий смех сестры с родинкой послышался за ним.
На другой день приехал князь Василий и поместился в доме графа. Он призвал к себе Пьера и сказал ему:
– Mon cher, si vous vous conduisez ici, comme a Petersbourg, vous finirez tres mal; c'est tout ce que je vous dis. [Мой милый, если вы будете вести себя здесь, как в Петербурге, вы кончите очень дурно; больше мне нечего вам сказать.] Граф очень, очень болен: тебе совсем не надо его видеть.
С тех пор Пьера не тревожили, и он целый день проводил один наверху, в своей комнате.
В то время как Борис вошел к нему, Пьер ходил по своей комнате, изредка останавливаясь в углах, делая угрожающие жесты к стене, как будто пронзая невидимого врага шпагой, и строго взглядывая сверх очков и затем вновь начиная свою прогулку, проговаривая неясные слова, пожимая плечами и разводя руками.
– L'Angleterre a vecu, [Англии конец,] – проговорил он, нахмуриваясь и указывая на кого то пальцем. – M. Pitt comme traitre a la nation et au droit des gens est condamiene a… [Питт, как изменник нации и народному праву, приговаривается к…] – Он не успел договорить приговора Питту, воображая себя в эту минуту самим Наполеоном и вместе с своим героем уже совершив опасный переезд через Па де Кале и завоевав Лондон, – как увидал входившего к нему молодого, стройного и красивого офицера. Он остановился. Пьер оставил Бориса четырнадцатилетним мальчиком и решительно не помнил его; но, несмотря на то, с свойственною ему быстрою и радушною манерой взял его за руку и дружелюбно улыбнулся.
– Вы меня помните? – спокойно, с приятной улыбкой сказал Борис. – Я с матушкой приехал к графу, но он, кажется, не совсем здоров.
– Да, кажется, нездоров. Его всё тревожат, – отвечал Пьер, стараясь вспомнить, кто этот молодой человек.
Борис чувствовал, что Пьер не узнает его, но не считал нужным называть себя и, не испытывая ни малейшего смущения, смотрел ему прямо в глаза.
– Граф Ростов просил вас нынче приехать к нему обедать, – сказал он после довольно долгого и неловкого для Пьера молчания.
– А! Граф Ростов! – радостно заговорил Пьер. – Так вы его сын, Илья. Я, можете себе представить, в первую минуту не узнал вас. Помните, как мы на Воробьевы горы ездили c m me Jacquot… [мадам Жако…] давно.
– Вы ошибаетесь, – неторопливо, с смелою и несколько насмешливою улыбкой проговорил Борис. – Я Борис, сын княгини Анны Михайловны Друбецкой. Ростова отца зовут Ильей, а сына – Николаем. И я m me Jacquot никакой не знал.
Пьер замахал руками и головой, как будто комары или пчелы напали на него.
– Ах, ну что это! я всё спутал. В Москве столько родных! Вы Борис…да. Ну вот мы с вами и договорились. Ну, что вы думаете о булонской экспедиции? Ведь англичанам плохо придется, ежели только Наполеон переправится через канал? Я думаю, что экспедиция очень возможна. Вилльнев бы не оплошал!
Борис ничего не знал о булонской экспедиции, он не читал газет и о Вилльневе в первый раз слышал.
– Мы здесь в Москве больше заняты обедами и сплетнями, чем политикой, – сказал он своим спокойным, насмешливым тоном. – Я ничего про это не знаю и не думаю. Москва занята сплетнями больше всего, – продолжал он. – Теперь говорят про вас и про графа.
Пьер улыбнулся своей доброю улыбкой, как будто боясь за своего собеседника, как бы он не сказал чего нибудь такого, в чем стал бы раскаиваться. Но Борис говорил отчетливо, ясно и сухо, прямо глядя в глаза Пьеру.
– Москве больше делать нечего, как сплетничать, – продолжал он. – Все заняты тем, кому оставит граф свое состояние, хотя, может быть, он переживет всех нас, чего я от души желаю…
– Да, это всё очень тяжело, – подхватил Пьер, – очень тяжело. – Пьер всё боялся, что этот офицер нечаянно вдастся в неловкий для самого себя разговор.
– А вам должно казаться, – говорил Борис, слегка краснея, но не изменяя голоса и позы, – вам должно казаться, что все заняты только тем, чтобы получить что нибудь от богача.
«Так и есть», подумал Пьер.
– А я именно хочу сказать вам, чтоб избежать недоразумений, что вы очень ошибетесь, ежели причтете меня и мою мать к числу этих людей. Мы очень бедны, но я, по крайней мере, за себя говорю: именно потому, что отец ваш богат, я не считаю себя его родственником, и ни я, ни мать никогда ничего не будем просить и не примем от него.
Пьер долго не мог понять, но когда понял, вскочил с дивана, ухватил Бориса за руку снизу с свойственною ему быстротой и неловкостью и, раскрасневшись гораздо более, чем Борис, начал говорить с смешанным чувством стыда и досады.
– Вот это странно! Я разве… да и кто ж мог думать… Я очень знаю…
Но Борис опять перебил его:
– Я рад, что высказал всё. Может быть, вам неприятно, вы меня извините, – сказал он, успокоивая Пьера, вместо того чтоб быть успокоиваемым им, – но я надеюсь, что не оскорбил вас. Я имею правило говорить всё прямо… Как же мне передать? Вы приедете обедать к Ростовым?
И Борис, видимо свалив с себя тяжелую обязанность, сам выйдя из неловкого положения и поставив в него другого, сделался опять совершенно приятен.
– Нет, послушайте, – сказал Пьер, успокоиваясь. – Вы удивительный человек. То, что вы сейчас сказали, очень хорошо, очень хорошо. Разумеется, вы меня не знаете. Мы так давно не видались…детьми еще… Вы можете предполагать во мне… Я вас понимаю, очень понимаю. Я бы этого не сделал, у меня недостало бы духу, но это прекрасно. Я очень рад, что познакомился с вами. Странно, – прибавил он, помолчав и улыбаясь, – что вы во мне предполагали! – Он засмеялся. – Ну, да что ж? Мы познакомимся с вами лучше. Пожалуйста. – Он пожал руку Борису. – Вы знаете ли, я ни разу не был у графа. Он меня не звал… Мне его жалко, как человека… Но что же делать?