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1 # 高斯特金
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2 # 新半斤八兩
首先讓我們來了解GPU是什麼?
事實上在筆者寫過的科普文裡面已經不是第一次提及GPU的基本概念了,這裡為了內容的完整性就先簡單重複一下。GPU即圖形處理器(Graphics Processing Unit),就是顯示卡的核心處理單元,本質上是強調高效能高強度大規模多執行緒浮點運算的處理器單元。
具體來說,GPU就是基於硬體加速思想,專門為圖形加速任務和類似原理的用途所構建的專用處理器,和作為通用處理平臺的CPU有著本質的不同,無論是基本構造還是執行方式。其中比較重要的一點在於我們知道CPU的規模翻倍,也就是核心數翻倍並不一定會大幅提高效能,尤其是對於受強調的單執行緒毫無貢獻,但GPU相反,以使用者視角而言,同頻同架構,規模翻倍就可以認為是效能翻倍。
MP、ALU與核心數的區別:
接下來我們就說說大家關心的核心數的問題。對於核心數我們更熟悉的還是CPU那邊的定義,一個核心對應一個邏輯執行緒,而對於手機在內的移動平臺而言,因為都基於ARM指令集,即便是有不少的自主架構,同期同檔次的產品也是可以同臺競技,因為各自的核心之間並不會有太離譜的差異。
然而GPU則不同,因為各家廠商都擁有獨立迭代的圖形技術體系,這就意味著即便核心二字十分生動形象,其實也不能用從CPU那邊借來的“核心數”概念來直接衡量,因為廠商完全可以自己定義核心,這樣同代同檔產品的核心數很可能就會有幾個數量級的區別,完全失去了橫行比較的意義。
目前為止,我們最常見的核心數所對應的概念是MP,出現在ARM Mali系列的GPU上,三星、海思、聯發科等SOC廠商都是它的客戶。具體而言,MP指的是“可獨立執行和銷售的基本規模”(實際是按照shader core的數量),對應的是ARM對外授權的銷售需要,即依照GPU吃規模的特點,透過對shader核心進行有限數量的重複疊加,來滿足客戶們不同檔次的需求,同時節省自家的研發和宣傳成本。這樣在同樣核心的基礎上,比如都是T880,粗略估算,T880MP4就是基本型T880MP1的4倍效能,而T880MP12則是12倍。
特別需要注意的是,由於Mali近些年的產品型號都以0結尾,這樣也有另一種後面不接MP的簡寫,即T880MP4寫作T884,T880MP12寫作T8812。然而在某些地方比如一些OTT盒子的店家宣傳上,這種寫法被錯誤使用於虛假宣傳,比如寫成T884MP4實際4核但對外號稱16核,這種則需要各位冷靜辨明。
此外,在Mali 400和450系列上,由於彼時是頂點和畫素處理器分開而非現行的shader core統一渲染,一般只計算畫素處理器的數量,或者將頂點和畫素處理器分開計算。
而在另外一家大廠,即Imagination的PowerVR系列上也有類似的計算方式,但除了5XT系列,都是將核心數融入產品型號的第二位數,即PowerVR 6230、GT7600等即分別是雙核心和6核心。
至於高通則是另一種做法,由於它的Adreno系列GPU只供給自家的驍龍SOC,完全的自產自銷就沒有像前面兩位那樣按照基礎規模分級的必要,故而高通一直不宣傳核心數,外界只知道型號,給人一種只靠單核打天下的印象。當然瞭解GPU基本構造的人當然知道Adreno肯定是多核規模,只是計算起來僅能透過數ALU即算術邏輯單元的方式進行,比如目前當紅的Adreno530就是256ALU。
那有沒有直接計算ALU還宣傳出來的廠商呢?當然有,就是以桌面GPU出名的廠商NVIDIA,自家Tegra4的72核和TegraK1的192核宣傳都是直接以ALU(CUDA)計數,看起來很嚇人。當然必須強調的是,其實別家定義的一個核心內也會包含一定數量的ALU,直接比較數量根本無法對應GPU實際規模上的不同,自然也毫無意義。事實上橫向判斷效能高低最好還是透過圖形跑分。
規模、頻率和能耗比:
無論是核心數還是ALU,最終指向的還是GPU的規模。那麼除此之外還有什麼會影響GPU的效能呢?當然還有頻率,這裡任何型別的處理器定義都一樣,是指驅動處理器執行的時鐘脈衝訊號在單位時間內發射的數量,通常一次脈衝對應一次完整的核心計算,因此也可以視為處理器的效能跟隨頻率線性增減。
舉個例子,海思麒麟950的GPU是T880MP4@900MHz,而換算到滿血Exynos 8890的MP12規模,對等效能大約需要300MHz,即在一定範圍內,少核高頻可以做到和多核低頻一樣的效能,畢竟8890實際在650MHz,是K950的兩倍有餘。然而高頻會帶來一個問題,即能耗比的降低,隨著頻率的提升,功耗的增加要比效能快得多,而同樣的效能下,少核高頻的耗能也要明顯高於多核低頻。
為什麼海思和聯發科不受待見?
這就可以解答為什麼三星處理器的聲望要高於海思和聯發科,正是因為在旗艦平臺上,三星是秉承和高通一樣的大規模低頻率的策略,而海思和聯發科則相反。少核高頻帶來了更大的功耗和發熱,好處則是節省成本,畢竟只需要改時鐘不需要花錢買額外的電晶體,顯然這說明海思和聯發科過於摳門,不如三星堆料良心。
此外無節制的高頻還是一種惡性迴圈,因為帶來的額外功耗造成發熱,會使機體更早觸碰到溫控限制而導致降頻,使處理器的效能下降,所以頻率不是隨意提升的,要看製程工藝具體的可承受情況而定。
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3 # 頭號TV
先說什麼是GPU:
GPU英文全稱Graphic Processing Unit,中文翻譯為“圖形處理器”。我們通常就叫它顯示卡,GPU是顯示卡的“大腦”,它決定了該顯示卡的檔次和大部分效能,對於傳統PC上來說,GPU同時也是2D顯示卡和3D顯示卡的區別依據。2D顯示晶片在處理3D影象和特效時主要依賴CPU的處理能力,稱為“軟加速”。3D顯示晶片是將三維影象和特效處理功能集中在顯示晶片內,也即所謂的“硬體加速”功能。顯示晶片通常是顯示卡上最大的晶片(也是引腳最多的)。現在市場上的顯示卡大多采用NVIDIA和 AMD-ATI兩家公司的圖形處理晶片。GPU,是一塊高度整合的晶片,其中包含了圖形處理所必須的所有元件,GPU和CPU之間透過RAM記憶體進行資料交換。在手機主機板上,GPU晶片一般都是緊挨著CPU晶片的。
為什麼海思和聯發科不受待見?
這就可以解答為什麼三星處理器的聲望要高於海思和聯發科,正是因為在旗艦平臺上,三星是秉承和高通一樣的大規模低頻率的策略,而海思和聯發科則相反。少核高頻帶來了更大的功耗和發熱,好處則是節省成本,畢竟只需要改時鐘不需要花錢買額外的電晶體,顯然這說明海思和聯發科過於摳門,不如三星堆料良心。
此外無節制的高頻還是一種惡性迴圈,因為帶來的額外功耗造成發熱,會使機體更早觸碰到溫控限制而導致降頻,使處理器的效能下降,所以頻率不是隨意提升的,要看製程工藝具體的可承受情況而定。
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4 # 酷酷的大順
誠邀
GPU是什麼?
事實上在筆者寫過的科普文裡面已經不是第一次提及GPU的基本概念了,這裡為了內容的完整性就先簡單重複一下。GPU即圖形處理器(Graphics Processing Unit),就是顯示卡的核心處理單元,本質上是強調高效能高強度大規模多執行緒浮點運算的處理器單元。
具體來說,GPU就是基於硬體加速思想,專門為圖形加速任務和類似原理的用途所構建的專用處理器,和作為通用處理平臺的CPU有著本質的不同,無論是基本構造還是執行方式。其中比較重要的一點在於我們知道CPU的規模翻倍,也就是核心數翻倍並不一定會大幅提高效能,尤其是對於受強調的單執行緒毫無貢獻,但GPU相反,以使用者視角而言,同頻同架構,規模翻倍就可以認為是效能翻倍。
MP、ALU與核心數的區別:
接下來我們就說說大家關心的核心數的問題。對於核心數我們更熟悉的還是CPU那邊的定義,一個核心對應一個邏輯執行緒,而對於手機在內的移動平臺而言,因為都基於ARM指令集,即便是有不少的自主架構,同期同檔次的產品也是可以同臺競技,因為各自的核心之間並不會有太離譜的差異。
然而GPU則不同,因為各家廠商都擁有獨立迭代的圖形技術體系,這就意味著即便核心二字十分生動形象,其實也不能用從CPU那邊借來的“核心數”概念來直接衡量,因為廠商完全可以自己定義核心,這樣同代同檔產品的核心數很可能就會有幾個數量級的區別,完全失去了橫行比較的意義。
目前為止,我們最常見的核心數所對應的概念是MP,出現在ARM Mali系列的GPU上,三星、海思、聯發科等SOC廠商都是它的客戶。具體而言,MP指的是“可獨立執行和銷售的基本規模”(實際是按照shader core的數量),對應的是ARM對外授權的銷售需要,即依照GPU吃規模的特點,透過對shader核心進行有限數量的重複疊加,來滿足客戶們不同檔次的需求,同時節省自家的研發和宣傳成本。這樣在同樣核心的基礎上,比如都是T880,粗略估算,T880MP4就是基本型T880MP1的4倍效能,而T880MP12則是12倍。
特別需要注意的是,由於Mali近些年的產品型號都以0結尾,這樣也有另一種後面不接MP的簡寫,即T880MP4寫作T884,T880MP12寫作T8812。然而在某些地方比如一些OTT盒子的店家宣傳上,這種寫法被錯誤使用於虛假宣傳,比如寫成T884MP4實際4核但對外號稱16核,這種則需要各位冷靜辨明。
此外,在Mali 400和450系列上,由於彼時是頂點和畫素處理器分開而非現行的shader core統一渲染,一般只計算畫素處理器的數量,或者將頂點和畫素處理器分開計算。
而在另外一家大廠,即Imagination的PowerVR系列上也有類似的計算方式,但除了5XT系列,都是將核心數融入產品型號的第二位數,即PowerVR 6230、GT7600等即分別是雙核心和6核心。
至於高通則是另一種做法,由於它的Adreno系列GPU只供給自家的驍龍SOC,完全的自產自銷就沒有像前面兩位那樣按照基礎規模分級的必要,故而高通一直不宣傳核心數,外界只知道型號,給人一種只靠單核打天下的印象。當然瞭解GPU基本構造的人當然知道Adreno肯定是多核規模,只是計算起來僅能透過數ALU即算術邏輯單元的方式進行,比如目前當紅的Adreno530就是256ALU。
那有沒有直接計算ALU還宣傳出來的廠商呢?當然有,就是以桌面GPU出名的廠商NVIDIA,自家Tegra4的72核和TegraK1的192核宣傳都是直接以ALU(CUDA)計數,看起來很嚇人。當然必須強調的是,其實別家定義的一個核心內也會包含一定數量的ALU,直接比較數量根本無法對應GPU實際規模上的不同,自然也毫無意義。事實上橫向判斷效能高低最好還是透過圖形跑分。
規模、頻率和能耗比:
無論是核心數還是ALU,最終指向的還是GPU的規模。那麼除此之外還有什麼會影響GPU的效能呢?當然還有頻率,這裡任何型別的處理器定義都一樣,是指驅動處理器執行的時鐘脈衝訊號在單位時間內發射的數量,通常一次脈衝對應一次完整的核心計算,因此也可以視為處理器的效能跟隨頻率線性增減。
舉個例子,海思麒麟950的GPU是T880MP4@900MHz,而換算到滿血Exynos 8890的MP12規模,對等效能大約需要300MHz,即在一定範圍內,少核高頻可以做到和多核低頻一樣的效能,畢竟8890實際在650MHz,是K950的兩倍有餘。然而高頻會帶來一個問題,即能耗比的降低,隨著頻率的提升,功耗的增加要比效能快得多,而同樣的效能下,少核高頻的耗能也要明顯高於多核低頻。
為什麼海思和聯發科不受待見?
這就可以解答為什麼三星處理器的聲望要高於海思和聯發科,正是因為在旗艦平臺上,三星是秉承和高通一樣的大規模低頻率的策略,而海思和聯發科則相反。少核高頻帶來了更大的功耗和發熱,好處則是節省成本,畢竟只需要改時鐘不需要花錢買額外的電晶體,顯然這說明海思和聯發科過於摳門,不如三星堆料良心。
此外無節制的高頻還是一種惡性迴圈,因為帶來的額外功耗造成發熱,會使機體更早觸碰到溫控限制而導致降頻,使處理器的效能下降,所以頻率不是隨意提升的,要看製程工藝具體的可承受情況而定。華為海思麒麟960和聯發科Helio X20系列的GPU效能被人詬病的緣由就是如此。
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5 # 煙洳事往
技術不太夠,mtk和華為肯定會繼續提高gpu省電什麼的,純屬給自己找臺階下業界標杆的蘋果和三星,每年都升級gpu,提高效能,滿足手機的需求。
華為的cpu自產自銷,所以沒有那麼激進,夠用就好。
mtk的實力還需要提高,用了大量高階gpu之後,soc的設計又要重新考慮了。
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6 # 朕是在下丶
聯發科堆核一哥!敢問這世界手機處理器製造商有誰堆核比聯發科更狂的?還在這裡聯發科堅持不堆核!個人認為六核最好八個封頂!
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費電,耗電量大
發燙,散熱是個大問題
在消費者追求散熱快,耗電少的手機同時,推出多核,大多數消費者日常使用也感受不到!所以這不是一個明智之舉!
抱歉,上面說的是CPU
GPU堆核 不堆核因為圖形計算能力並沒有因為堆核而產生提升
ALU(算求邏輯運算器),多個流水線並不能實現完全獨立的相互排程!