🦔 🐗 🎹 मोबाइल के लिए अनुकूलन का प्रतिपादन, भाग 2. आधुनिक मोबाइल GPU के मुख्य परिवार 🖖🏻 👨🏿‍✈️ 🍴

बधाई, प्रिय प्रेमी और पेशेवर, ग्राफिक्स प्रोग्रामर! चलो मोबाइल के लिए अनुकूलन प्रदान करने के बारे में लेखों की हमारी श्रृंखला का दूसरा भाग शुरू करते हैं। इस भाग में, हम मोबाइल पर खिलाड़ियों द्वारा प्रस्तुत GPU के मुख्य परिवारों पर विचार करेंगे।

शुरू करने के लिए, कई मानदंडों पर विचार करें जिनके द्वारा मोबाइल GPU को वर्गीकृत किया जा सकता है।

एकीकृत या विशेष shader गुठली

प्रारंभिक मोबाइल वीडियो कार्ड के युग में, जटिल प्रभावों के प्रसार से पहले, यह देखने की बात थी कि टुकड़े टुकड़े के लिए, कम सटीकता के साथ गणना के लिए समर्थन पर्याप्त है। दरअसल, एक विशिष्ट डिस्प्ले मोड में, प्रत्येक रंग चैनल के लिए 8 या उससे भी कम बिट्स का उपयोग किया जाता है। इस दृश्य के कारण विशेष शेड कोर का उपयोग किया गया है। कोने के लिए, हम वृद्धि हुई सटीकता FP24 / FP32 (साथ मैट्रिक्स परिवर्तनों के लिए अनुकूलित कर्नेल इस्तेमाल किया highp )। पिक्सल के लिए, कोर जो कम सटीकता के साथ अधिक कुशलता से काम करते हैं FP16 ( माध्यम )। इस हाईप के साथउनका समर्थन नहीं किया गया। पहली नज़र में, यह विशेषज्ञता हमें चिप पर ट्रांजिस्टर के अधिक तर्कसंगत वितरण को प्राप्त करने की अनुमति देती है। हालांकि, व्यवहार में, यह जटिल प्रभावों को विकसित करने में कठिनाइयों का कारण बनता है, साथ ही उच्च-रिज़ॉल्यूशन बनावट का उपयोग करते समय। इसके अलावा, कोर विशेषज्ञता वर्टेक्स / टुकड़ा अड़चन पैदा कर सकता है । यह शब्द उस स्थिति को संदर्भित करता है जब, शिखर और पिक्सेल कोर पर असममित भार के कारण, कुछ कोर "निष्क्रिय" थे।

इसलिए, आधुनिक वास्तुकला एकीकृत कोर का उपयोग करते हैं। इस तरह के कर्नेल लोड के आधार पर वर्टेक्स, पिक्सेल और अन्य कम्प्यूटेशनल कार्यों को ले सकते हैं।

वेक्टर (SIMD) या स्केलर इंस्ट्रक्शन सेट

ऊपर वर्णित ट्रांजिस्टर पर बचाने की इच्छा की भावना में, कोर में विशेषज्ञता, shader निर्देशों के एक सेट का डिज़ाइन हुआ। तीन-आयामी ग्राफिक्स के लिए अधिकांश विशिष्ट परिवर्तन 4 घटक वैक्टर के साथ काम करते हैं। इसलिए, शुरुआती GPU ने विशेष रूप से ऐसे ऑपरेंड के साथ काम किया। यदि shader कोड में विषम स्केलर ऑपरेशन होते हैं, जो ऑप्टिमाइज़र द्वारा वेक्टर संचालन में पैक नहीं किए जा सकते हैं, तो कुछ कंप्यूटिंग शक्ति का उपयोग नहीं किया गया था। इस घटना को इस प्रकार चित्रित किया जा सकता है:

एक ऐसा शेडर है जो सामान्य गुणक जोड़ें ऑपरेशन को कार्यान्वित करता है: 2 ऑपरेंड को गुणा करें, और फिर तीसरा जोड़ें। एक सशर्त वेक्टर आर्किटेक्चर (वेक्टर ISA = वेक्टर इंस्ट्रक्शन सेट आर्किटेक्चर) पर संकलन करते समय हमें एक वेक्टर निर्देश vMADD मिलता है , जो 1 घड़ी के लिए चलता है। सशर्त स्केलर वास्तुकला पर, हमें 4 स्केलर निर्देश मिलते हैं, जो एक बेहतर पाइपलाइन के लिए धन्यवाद, 1 घड़ी चक्र में भी निष्पादित होता है। अब एक परिष्कृत शेडर पर विचार करें जो 2 ऑपरेशन करता है, लेकिन 2 घटक ऑपरेंड पर।

वेक्टर वास्तुकला के मामले में, हमें पहले से ही 2 निर्देश मिलते हैं जिन्हें निष्पादित करने के लिए 2 घड़ी चक्र की आवश्यकता होती है। हालाँकि, .zw घटकों पर कोई कार्रवाई नहीं की जाती है, और प्रसंस्करण शक्ति निष्क्रिय है। स्केलर आर्किटेक्चर के मामले में, ये समान संचालन 4 स्केलर sMADD में पैक किए जा सकते हैं जो समान 1 घड़ी चक्र में चलते हैं। इस प्रकार, पाइपलाइन के सुधार के कारण अदिश वास्तुकला पर, गणना का एक उच्च घनत्व प्राप्त किया जाता है। हालांकि, जैसा कि नीचे दिखाया गया है, वेक्टर आईएसए अभी भी प्रासंगिक है। तो, यह shader कोड के लिए वैश्वीकरण तकनीकों को लागू करने के लिए समझ में आता है। वे आपको वेक्टर ISA के साथ वीडियो कार्ड पर बढ़ा हुआ प्रदर्शन प्राप्त करने की अनुमति देते हैं । इसी समय, एक नियम के रूप में, यह अधिक आधुनिक स्केलर पर प्रदर्शन को नुकसान नहीं पहुंचाता हैआईएसए ।

उपरोक्त विशेषताओं के आधार पर, हम उन मोबाइल GPU के परिवारों पर विचार करेंगे जो हमारे समय में सामान्य हैं। सबसे सामान्य परिवार से शुरू करते हैं। बहुत से लोग जानते हैं कि हम ब्रिटिश कंपनी एआरएम से माली ग्राफिक्स कार्ड के बारे में बात कर रहे हैं । एआरएम चिप उत्पादन में सीधे शामिल नहीं है, इसके बजाय बौद्धिक संपदा की पेशकश कर रहा है। अन्य मोबाइल वीडियो कार्ड की तरह, माली सिस्टम ऑन चिप (SoC) का हिस्सा है , अर्थात सीपीयू और जीपीयू और बस के लिए साझा मेमोरी के साथ काम करता है ।

माली ने कहा

2008 में, माली Utgard वास्तुकला के पहले प्रतिनिधियों का जन्म हुआ , जो वर्तमान दिन तक प्रासंगिक था। इन वीडियो कार्डों का नाम माली -4 स्कीम xx MP n के अनुसार रखा गया है , जहां xx मॉडल नंबर है और n टुकड़े वाले कोर की संख्या है। में माली Utgard शेडर कोर विशेषता है, और सभी मॉडलों के एक शीर्ष केवल 1 कोर के साथ आते हैं।

माली बर्तन वास्तुकला की अन्य विशेषताएं:

ओपन ES 2.0
की कमी highp समर्थन खंडित कर्नेल में
वेक्टर निर्देश सेट (यह गणना को वेक्टर करने के लिए समझ में आता है)

बावजूद OpenGL ES विनिर्देश , माली Utgard वीडियो कार्ड ड्राइवरों को सफलतापूर्वक टुकड़ा shaders कि उपयोग संकलन highp परिशुद्धता (उदाहरण के लिए, सटीकता डिफ़ॉल्ट रूप से का उपयोग कर सेट किया गया है परिशुद्धता highp नाव )। लेकिन वास्तव में माध्यम की सटीकता का उपयोग किया जाता है । इसलिए, इस तरह के वीडियो कार्ड पर मोबाइल गेम के लिए सभी शेड्स का अतिरिक्त परीक्षण करना उचित है। यूनिटी द्वारा एकत्र आंकड़ों के अनुसार , 2019 के अंत में, माली उत्गार्ड ने लगभग 10% खिलाड़ियों के लिए उपकरणों पर काम किया। और यदि आप market.yandex.ru पर उपयुक्त फ़िल्टर सेट करते हैं , तो आप देख सकते हैं कि 2019 में इस वास्तुकला के वीडियो कार्ड वाले 10 से अधिक नए फोन की घोषणा की गई थी।

यदि आप इस ऑडियंस को छोड़ने के लिए तैयार हैं, तो यह AndroidManifest.xml में OpenGL ES 3.0 समर्थन की आवश्यकता को सेट करने के लिए पर्याप्त है:

<uses-feature android:glEsVersion="0x00030000" android:required="true"⁄>

माली यूटगार्ड के अलावा , वर्तमान में OpenGL ES 3.0 के समर्थन के बिना कोई भी व्यापक मोबाइल GPU नहीं है।

विशेष रूप से ध्यान दें माली बर्तन पर उच्च संकल्प बनावट का उपयोग होता है । मध्यम सटीकता के साथ मंटिसा के दस बिट्स एक तरफ 1024 से अधिक के बनावट रिज़ॉल्यूशन के साथ उच्च-गुणवत्ता वाले बनावट के लिए पर्याप्त नहीं हैं । हालांकि, माली यूटगार्ड टुकड़ा टुकड़ों में केवल मध्यम परिशुद्धता का समर्थन करने के बावजूद , आप सीधे भिन्न का उपयोग करते हुए fp24 बनावट समन्वय सटीकता प्राप्त कर सकते हैं।

// vertex shader
varying highp vec2 v_texc;
void main()
{
    v_texc = …;
}

//  fragment shader
...
varying highp vec2 v_texc;
void main()
{
    gl_FragColor = texture2D(u_sampler, v_texc); //  v_texc 
                                                 //  
}

कुछ आर्किटेक्चर पर एक बोनस के रूप में, यह दृष्टिकोण आपको टुकड़े टुकड़े करने से पहले बनावट की सामग्री को प्रीफ़ैच करने की अनुमति देता है , जो बनावट के नमूने के परिणामों की प्रतीक्षा करते समय स्टालों को कम करता है ।

माली मिडगार्ड

माली Utgard किया गया है द्वारा प्रतिस्थापित माली Midgard वास्तुकला । वहाँ प्रजातियों के नाम के साथ इस वास्तुकला की कई पीढ़ियों हैं माली-6xx , माली-7xx और माली-8xx । 8 साल की उम्र के बावजूद, माली मिडगार्ड को आधुनिक वास्तुकला कहा जा सकता है जो अधिकांश नई सुविधाओं के लिए समर्थन प्रदान करता है:

एकीकृत shader गुठली
OpenGL ES 3.2 (गणना और ज्योमेट्री शेड्स, टेसलेशन ...)

हालांकि, माली मिडगार्ड वेक्टर आईएसए को बरकरार रखता है । माली मिडगार्ड (हमारे दर्शकों के लगभग 25%) के व्यापक उपयोग को देखते हुए, कंप्यूटिंग का वेक्टरकरण उचित हो जाता है।

माली मिडगार्ड की एक अन्य विशेषता फॉरवर्ड पिक्सेल किल तकनीक है । प्रत्येक पिक्सेल की गणना टुकड़े कोर की एक अलग धारा में की जाती है। यदि धारा के निष्पादन के दौरान यह ज्ञात हो जाता है कि परिणामी पिक्सेल को किसी अन्य आदिम के अपारदर्शी पिक्सेल द्वारा अवरुद्ध किया जाएगा, तो धारा समय से पहले समाप्त हो जाती है और अन्य गणनाओं के लिए मुक्त संसाधनों का उपयोग किया जाता है।

माली बिफ्रॉस्ट

मिडगार्ड के बगल में , बिफ्रोस्ट आर्किटेक्चर स्केलर आईएसए के लिए अपने संक्रमण के लिए बाहर खड़ा है । पिछले आर्किटेक्चर की तुलना में, कोर की अधिकतम संख्या (16 से 32 तक) बढ़ाई गई है, और सीपीयू के साथ एक बेहतर इंटरफ़ेस का समर्थन किया गया है, जो साझा मेमोरी के सुसंगत उपयोग की अनुमति देता है: सीपीयू / जीपीयू मेमोरी की सामग्री में परिवर्तन तुरंत एक दूसरे के लिए "दिखाई देते हैं" जो कैश के बावजूद, आपको सिंक्रोनाइज़ेशन को सरल बनाने की अनुमति देता है।

अनौपचारिक से

लिनक्स के लिए ओपन सोर्स ड्राइवर बनाने के लिए इंजीनियर माली वीडियो कार्ड को उलटने के कई प्रयास किए गए हैं । ऐसा करने की कोशिश कर रहे समर्पित लोगों के कार्यों से हमें माली वीडियो कार्डों की अनिर्दिष्ट सुविधाओं पर एक नज़र डालने की अनुमति मिलती है । तो, पैनफ्रॉस्ट परियोजना में माली मिडगार्ड / बिफ्रोस्ट के लिए एक डिस्सेम्बलर है , जिसके साथ आप shader निर्देशों के एक सेट से परिचित हो सकते हैं (इस विषय पर कोई खुली आधिकारिक जानकारी नहीं है)।

Adreno

मोबाइल GPU का दूसरा सबसे आम परिवार एड्रेनो है । यह वीडियो कार्ड अमेरिकी कंपनी क्वालकॉम के स्नैपड्रैगन ब्रांड के तहत ज्ञात SoC पर स्थापित किया गया है । सैमसंग , सोनी और अन्य से हमारे समय के टॉप-एंड स्मार्टफ़ोन में स्नैपड्रैगन स्थापित है । वर्तमान एड्रेनो वीडियो कार्ड परिवारों की 3xx - 6xx श्रृंखला हैं। ये सभी श्रृंखलाएँ निम्नलिखित विशेषताओं को जोड़ती हैं:

एकीकृत shader गुठली
स्यूडो टीबीआर (पारंपरिक समर्पित GPU मेमोरी में स्थित बड़े टाइल आकार)
दृश्य की प्रकृति ( FlexRender ) के आधार पर तत्काल मोड रेंडरिंग में स्वचालित स्विचिंग
स्केलर निर्देश सेट

एड्रेनो 4xx के साथ शुरू , ओपनजीएल ईएस 3.1 के लिए समर्थन पेश किया गया है , और एड्रेनो 5 एक्सएक्सएक्स के साथ - वल्कन और ओपनजीएल 3.2 3.2 ।

एड्रेनो टाइल आधारित प्रतिपादन

एड्रेनो वीडियो कार्ड में GMEM नामक एक "पारंपरिक" GPU है । 128kb से 1536kb तक के वॉल्यूम लागू होते हैं। यह आपको मोबाइल GPU के अन्य डेवलपर्स के आर्किटेक्चर की तुलना में एक बड़े टाइल आकार का उपयोग करने की अनुमति देता है। एड्रेनो पर, टाइलों का आकार गतिशील है और उपयोग किए गए रंग प्रारूप, गहराई बफर और स्टैंसिल पर निर्भर करता है। तत्काल मोड में काम करते समय , सिस्टम मेमोरी में रेंडरिंग होती है। एक GL ES एक्सटेंशन है जो आपको पसंदीदा मोड को निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है: QCOM_binning_control । हालांकि, क्वालकॉम की नवीनतम सिफारिशें पूरी तरह से GPU ड्राइवरों पर भरोसा करने का सुझाव देती हैं, जो स्वयं एप्लिकेशन-जनरेटेड कमांड बफर के लिए सबसे पसंदीदा मोड का निर्धारण करते हैं।

जब टीबीआर मोड में काम कर रहे हैं एड्रेनो बनाता है 2 वर्टेक्स पास:

बिनिंग पास - बिन द्वारा प्रिमिटिव का वितरण ( डिब्बे , टाइल्स का एक पर्याय)
पूर्ण शीर्ष केवल उन प्राइमिटिव को प्रस्तुत करने के लिए गुजरता है जो वर्तमान बिन में आते हैं

बिनिंग पास के दौरान , एड्रेनो केवल शीर्ष पदों की गणना करता है। अन्य विशेषताओं की गणना नहीं की जाती है, और अनावश्यक कोड को अनुकूलक द्वारा हटा दिया जाता है। में आधिकारिक दस्तावेज (9.2 अनुकूलन शिखर प्रोसेसिंग), डेटा के बाकी हिस्सों से अलग calculate पदों के लिए आवश्यक शिखर जानकारी स्टोर करने के लिए एक सिफारिश है। यह कैशिंग शीर्ष डेटा को अधिक कुशल बनाता है।

Freedreno

एआरएम और इमेजिनेशन टेक्नोलॉजीज के विपरीत, क्वालकॉम अपने GPUs की आंतरिक संरचना का विवरण साझा करने के लिए अनिच्छुक है। हालांकि, रिवर्स इंजीनियर रॉब क्लार्क के प्रयासों के लिए धन्यवाद, फ्रीड्रेनो परियोजना से बहुत कुछ सीखा जा सकता है , लिनक्स के लिए खुला स्रोत एड्रेनो चालक ।

फ्रीड्रेनो द्वारा रॉब क्लार्क

PowerVR इमेजिनेशन टेक्नोलॉजीज द्वारा

इमेजिनेशन टेक्नोलॉजीज एक ब्रिटिश फैबलेस कंपनी है जो Apple उत्पादों के लिए GPU विकसित करने के लिए प्रसिद्ध है। कंपनी ने इस भूमिका को iPhone 8 / X के आगमन तक निभाया, जो कि Apple के आंतरिक विकास का उपयोग करता है। यद्यपि इन चिप्स के लिए अनुकूलन की सिफारिशें अपरिवर्तित बनी हुई हैं, साथ ही इमेजिनेशन से Apple के खिलाफ पेटेंट का दावा है कि Apple ने PowerVR आर्किटेक्चर को विकसित करना जारी रखा, इमेजिनेशन से एक मूल विकास। 2020 की शुरुआत में, Apple इमेजिनेशन टेक्नोलॉजीज के साथ लाइसेंसिंग प्रथाओं में लौट आया । IOS / iPadOS वाले उपकरणों के अलावा, PowerVR वीडियो कार्ड बड़ी संख्या में एंड्रॉइड स्मार्टफोन और टैबलेट में इंस्टॉल किए जाते हैं।

PowerVR ग्राफिक्स कार्ड के परिवार पर विचार करें जो अभी भी उपयोगकर्ताओं के बीच पाए जा सकते हैं।

PowerVR SGX

पहला PowerVR SGX ग्राफिक्स कार्ड 2009 में वापस दिखाई दिया। इस वास्तुकला की कई पीढ़ियां हैं: सीरीज़ 5, सीरीज़ 5 एक्सटी और सीरीज़ 5 एक्स। Apple ने इन GPU का उपयोग iPad 4 / iPhone 5 / iPOD टच 5 के लिए किया है। निम्नलिखित SGX विशेषताओं का हवाला दिया जा सकता है:

एकीकृत shader गुठली
ओपन ES 2.0
वेक्टर निर्देश सेट
शेड्स में 10-बिट कम परिशुद्धता के लिए समर्थन
आश्रित बनावट का निम्न प्रदर्शन पढ़ता है

आइए हम उनमें से कुछ पर अधिक विस्तार से ध्यान दें।

निम्न सटीकता

PowerVR SGX केवल अप-टू-डेट मोबाइल जीपीयू हैं जिसमें
कम हार्डवेयर सपोर्ट है । नए पावरवीआर मॉडल, साथ ही साथ अन्य विक्रेताओं के सभी आधुनिक जीपीयू, वास्तव में मध्यम सटीकता का उपयोग करते हैं ।
पावरवीआर एसएक्सजी पर निम्न का उपयोग करना आपको उच्च संगणना घनत्व (प्रति चक्र अधिक संचालन) प्राप्त करने की अनुमति देता है। इसी समय, अन्य परिशुद्धता के विपरीत, निम्न के लिए स्विज़ल ऑपरेशन (वेक्टर घटकों का क्रमांकन ) मुक्त नहीं है। यह सुविधा, साथ ही कम मान ([-2,2]) प्रदान करने वाले मूल्यों की संकीर्ण सीमा, इसके दायरे को सीमित करती है। उसी समय, खराब सेट लोपSGX परिवार पर कलाकृतियों के परिणामस्वरूप अन्य सभी ग्राफिक्स कार्ड पर नहीं देखा जाएगा जहां मध्यम परिशुद्धता वास्तव में उपयोग किया जाएगा । इस कारण से, आपको shaders में lowp का उपयोग करने से मना करना चाहिए ।

आश्रित बनावट पढ़ता है

जैसा कि आप जानते हैं, मेमोरी रीड रिजल्ट की प्रतीक्षा करने की आवश्यकता के कारण टेक्सचर सैंपलिंग ऑपरेशन सबसे धीमा है। मोबाइल SoC के मामले में, हम सीपीयू के साथ साझा सिस्टम मेमोरी के बारे में बात कर रहे हैं। धीमी मेमोरी तक पहुंच की संख्या को कम करने के लिए, बनावट वाले कैश का उपयोग किया जाता है। बनावट का उपयोग करके रेखापुंज की शुरुआत में डाउनटाइम से बचने के लिए, यह उपयोग किए गए क्षेत्रों को अग्रिम में कैश करने के लिए समझ में आता है। यदि खंड शेडर बदलावों के बिना वर्टेक्स शेडर से पारित बनावट के समन्वय का उपयोग करता है, तो टुकड़े टुकड़े करने से पहले कैशिंग के लिए आवश्यक बनावट अनुभाग निर्धारित किया जा सकता है। यदि टुकड़ा shader बनावट को बदलता है, तो वह किसी अन्य बनावट के डेटा का उपयोग करके समन्वय या गणना करता है, तो यह हमेशा संभव नहीं होता है। नतीजतन, टुकड़ा shader का निष्पादन धीमा हो सकता है।PowerVR SGX ग्राफिक्स कार्ड इस परिदृश्य में विशेष रूप से दर्दनाक हैं। इसके अलावा, यहां तक कि बनावट के घटकों के क्रमचय का उपयोग समन्वय (स्विज़ल) की ओर जाता हैनिर्भर बनावट पढ़ें । यहाँ निर्भर बनावट के बिना एक उदाहरण shader कार्यक्रम है ।

वर्टेक्स प्रोग्राम

attribute highp vec2 a_texc;
varying highp vec2 v_texc;

void main()
{
	gl_Position = …
	v_texc = a_texc;
}

टुकड़ा कार्यक्रम

precision mediump float;
uniform sampler u_sampler;
varying highp vec2 v_texc;

void main()
{
	gl_FragColor = texture2D( u_sampler, v_texc ); //  dependent texture read
}

इस मामले में:

टुकड़ा कार्यक्रम

precision mediump float;
uniform sampler u_sampler;
varying highp vec2 v_texc;

void main()
{
	gl_FragColor = texture2D( u_sampler, v_texc.yx ); // dependent texture read!
}

PowerVR दुष्ट

पॉवरवीआर वीडियो कार्ड को दुष्ट वास्तुकला में विकसित किया गया था । इस वास्तुकला की कई पीढ़ियां हैं: सीरी 6 से सीरी 9 तक। सभी PowerVR दुष्ट में ये विशेषताएं हैं:

एकीकृत shader गुठली
स्केलर अनुदेश वास्तुकला
OpenGL ES 3.0+ के लिए समर्थन (3.2 तक, साथ ही ताजा शासकों के लिए Vulkan API)

पावरवीआर टीबीडीआर

सभी आम मोबाइल GPU की तरह, PowerVR एक टाइल पाइपलाइन का उपयोग करता है। लेकिन प्रतियोगियों के विपरीत, कल्पना आगे ले गया और लागू किया टाल पुरातन की रैस्टराइज़ेशन, प्रतिपादन आदेश की परवाह किए बिना छायांकन अदृश्य पिक्सल लंघन की इजाजत दी। इस दृष्टिकोण को टाइल बेस्ड डिफर्ड रेंडरिंग कहा जाता है , और अदृश्य पिक्सल को खत्म करने की प्रक्रिया को हिडन सरफेस रिमूवल (HSR) कहा जाता है ।

हिडन सर्फेस रिमूवल

यह अपारदर्शी ज्यामिति को पारदर्शी बनाने के लिए अनुशंसित है और जेड प्रीपास का उपयोग न करें, जो कि अधिकांश परिदृश्य में पावरवीआर वीडियो कार्ड के मामले में अनावश्यक काम का कारण बनेगा। हालांकि, कई लगातार पारदर्शी पिक्सेल एक दूसरे को ओवरलैप करते हुए सही रंग प्राप्त करने के लिए पूरी तरह से छायांकित होते हैं, खाते में मिश्रण लेते हुए। यदि यह अपारदर्शी पिक्सेल द्वारा पीछा किया जाता है तो अंतिम पारदर्शी पिक्सेल को त्याग दिया जा सकता है।

खुलेपन की कल्पना तकनीक

PowerVR के रचनाकारों ने अन्य GPU डेवलपर्स की तुलना में ओपन एक्सेस अधिक प्रलेखन प्रदान किया है। ग्राफिक्स पाइपलाइन की वास्तुकला को विस्तार से वर्णित किया गया है, साथ ही साथ दुष्ट वास्तुकला के लिए निर्देशों का एक सेट भी है । एक सुविधाजनक उपकरण PVRShaderEditor है , जो आपको तुरंत shader पर प्रोफाइलिंग जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देता है, साथ ही दुष्ट के लिए इसकी असंतुष्ट सूची भी।

Android पर आधारित उपकरणों के वातावरण में PowerVR वीडियो कार्ड की सीमित उपस्थिति के बावजूद, यह iOS के लिए ग्राफिक्स की सक्षम प्रोग्रामिंग के लिए उनकी वास्तुकला का अध्ययन करने के लिए समझ में आता है।

तत्काल मोड मोबाइल GPU

हमने मोबाइल वीडियो कार्ड के सबसे आम परिवारों की जांच की। इन सभी परिवारों ने टाइल रेंडरिंग आर्किटेक्चर का इस्तेमाल किया। हालांकि, मोबाइल वीडियो कार्ड हैं जो पारंपरिक तत्काल मोड दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं । ये उनमे से कुछ है:

एनवीडिया (टेग्रा SoC)
हाल ही में जनरल 11 को छोड़कर सभी इंटेल परिवार
विवांटे GCxxxx (+ आर्कटुरस GC8000)

तत्काल मोड में काम करने वाले मोबाइल वीडियो कार्ड की एक विशेषता महंगे FBO सफाई ऑपरेशन है। याद रखें कि टाइल वास्तुकला पर, फुल-स्क्रीन क्लीनिंग रेंडरिंग को गति देती है, जिससे ड्राइवर को टाइल मेमोरी में पुरानी सामग्री के लोड ऑपरेशन को जोड़ने की अनुमति नहीं मिलती है। मोबाइल तत्काल मोड जीपीयू पर, फुल-स्क्रीन क्लीनिंग एक समय लेने वाली कार्रवाई है जो अन्य चीजों के साथ, ऐसे जीपीयू को "गणना" करने की अनुमति देती है। यदि सफाई जोड़ने से गति नहीं होती है, लेकिन रेंडरिंग धीमा हो जाता है, तो सबसे अधिक संभावना है कि हम तत्काल मोड GPU के साथ काम कर रहे हैं । ठीक है, निश्चित रूप से, यह उल्लेख करना न भूलें कि तत्काल मोड GPU पर, लक्ष्य को बदलना एक "सशर्त रूप से मुक्त" प्रक्रिया है।

हमारे खिलाड़ियों के बीच मोबाइल GPU के विभिन्न परिवारों का वितरण

2019 के अंत में हमारे खिलाड़ियों से एकत्रित मोबाइल GPU पर आंकड़े दिए गए हैं:

नीचे हम "अन्य" खंड खोलते हैं

इन आंकड़ों के आधार पर, हम GPU के वितरण को उनकी मुख्य विशेषताओं के संदर्भ में देखते हैं।

वेक्टर ALUs (अंकगणित तर्क इकाई) अप्रचलित हो जाते हैं और स्केलर वाले के साथ बदल दिए जाते हैं। आज, वेक्टर निर्देश सेट के साथ मोबाइल जीपीयू का बड़ा हिस्सा माली मिडगार्ड है , जिसे प्रदर्शन में औसत माना जा सकता है। चूंकि वेक्टरीकरण, एक नियम के रूप में, स्केलर ALUs पर निष्पादन को धीमा नहीं करता है; यह मोबाइल के लिए शेड के अनुकूलन के लिए एक वास्तविक तकनीक के रूप में वेक्टरकरण पर विचार करने योग्य है।

विशिष्ट shader कर्नेल को हटा दिया जाता है और एकीकृत लोगों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। कंकाल जाल पर वर्टेक्स टोंटी अब डरावना नहीं है। विशिष्ट गुठली का उपयोग केवल माली -4xx (यूटगार्ड) परिवार पर किया जाता है । याद रखें कि ये GPU केवल OpenGL ES 2.0 का समर्थन करता है । हमारे दर्शकों के पास लगभग 3.5% हैं।

अंत में, मोबाइल GPU के विशाल बहुमत टाइल दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं। तत्काल मोड हाशिए पर हो गया है और इसका उपयोग करने वाले वीडियो कार्ड के साथ जल्दी से निचोड़ा जा रहा है। हमारे खिलाड़ियों में तत्काल मोड GPU का हिस्सा लगभग 0.7% है।

उपयोगी कड़ियाँ:

ध्यान देने के लिए आपको धन्यवाद! श्रृंखला के अगले लेख में, हम मोबाइल के लिए शेड के अनुकूलन के लिए तकनीकों पर विचार करेंगे।

मोबाइल के लिए अनुकूलन का प्रतिपादन, भाग 2. आधुनिक मोबाइल GPU के मुख्य परिवार