PowerVR es una división de Imagination Technologies (anteriormente VideoLogic), que desarrolla aceleradores de gráficos , así como software relacionado. Sus aceleradores pueden manejar gráficos 2D y 3D, codificación y decodificación de video y tareas de procesamiento de imágenes, incluida la aceleración DirectX, OpenGL ES, OpenVG y OpenCL.
A fines de la década de 1990, los aceleradores PowerVR 3D compitieron en igualdad de condiciones con 3Dfx en los mercados de PC de escritorio y consolas de juegos , pero ambas compañías se vieron obligadas a abandonar este mercado debido al desarrollo de las tecnologías DirectX y OpenGL , y debido al éxito significativo de ATI . y Nvidia que soportaba mejor estas tecnologías. Después de eso, los desarrollos de PowerVR pasaron al ámbito de varios dispositivos móviles y de consumo, como comunicadores , teléfonos inteligentes y televisores inteligentes .
PowerVR en sí no produce aceleradores de video, otras compañías, como Apple , Freescale , Intel , Renesas , Samsung , Texas Instruments y otras, lo hacen bajo su licencia.
Los chips PowerVR utilizan una técnica de renderizado 3D conocida como renderizado diferido basado en mosaicos (a menudo abreviado como TBDR - renderizado diferido basado en mosaicos). Tan pronto como el programa generador de polígonos pasa los triángulos al controlador PowerVR, los almacena en la memoria como una tira continua o junto con los índices de vértice. A diferencia de otras arquitecturas, la renderización de polígonos (generalmente) no se realiza hasta que se haya recopilado toda la información de polígonos para el marco actual. Además, las operaciones intensivas en recursos de texturizado y sombreado de píxeles (o sus fragmentos) se retrasan hasta que se determina el píxel visible, por lo que se aplaza la representación.
Para hacer esto, la pantalla se divide en secciones rectangulares en una cuadrícula. Cada sección se conoce como mosaico. Cada mosaico es una lista de triángulos que se superponen notablemente. Para obtener la imagen final, los mosaicos se procesan uno por uno.
El mosaico se renderiza mediante un proceso similar al raycasting . Los rayos se trazan en triángulos asociados con el mosaico, después de lo cual se forma el píxel a partir del triángulo más cercano a la cámara. El hardware de PowerVR normalmente calcula los valores del búfer de profundidad asociados con cada polígono en 1 ciclo para una fila en un mosaico.
Este método tiene la ventaja de que, a diferencia del almacenamiento en búfer Z más tradicional , no hay cálculos en la canalización de renderizado. Debe ingresarse para definir cómo se ve un polígono en un área donde está oscurecido por otras geometrías. También le permite representar correctamente la transparencia parcial de los polígonos, independientemente de su orden. (Esta característica solo se implementó en la serie 2 y una variante MBX. Por lo general, no están habilitadas debido a la falta de soporte de API y razones económicas). Memoria rápida OnChip, que se descarga en la memoria de video antes de procesar el siguiente mosaico. En circunstancias normales, cada mosaico se procesa una vez por cuadro.
Imagination Technologies es la única empresa que ha lanzado con éxito soluciones TBDR al mercado. Microsoft también contribuyó con una idea conceptual con el proyecto Talisman abandonado . Gigapixel, la empresa que desarrolló la IP de mosaico basada en gráficos 3D diferidos, fue comprada por 3dfx , que a su vez fue adquirida posteriormente por Nvidia . Actualmente, Nvidia no tiene planes oficiales para desarrollar chips basados en visualización.
Intel utiliza un concepto similar en sus soluciones de gráficos integrados. Sin embargo, el método de zona de renderizado que se les ocurrió no realiza una definición de superficie latente (HSR) completa ni texturizado diferido, por lo que desperdicia recursos en texturas de relleno y anchos de banda en píxeles que no son visibles en la imagen final. Los avances recientes en el almacenamiento en búfer Z jerárquico han tenido en cuenta ideas que anteriormente solo se usaban en el renderizado diferido, incluida la capacidad de crear mosaicos en una escena y la posibilidad de aceptar o rechazar el tamaño de los fragmentos de polígonos.
Hoy en día, el software y el hardware de PowerVR admiten: codificación de video, decodificación de video, procesamiento de imágenes relacionado y aceleración Direct X , OpenGL ES , OpenVG y OpenCL .
Los productos PowerVR iniciales estaban disponibles como gráficos OEM en modelos seleccionados de Compaq y como tarjetas PCI de proveedores como Matrox .
La segunda generación es PowerVR2 ("PowerVR Series 2", chip con nombre en código "CLX2"). El chip se comercializó en la consola Dreamcast entre 1998 y 2001. Como parte de la competencia interna de Sega para desarrollar un sucesor de Saturn , el PowerVR2 obtuvo la licencia de NEC y se colocó por delante del rival basado en 3dfx Voodoo 2. Debido al rendimiento del PowerVR2, los juegos de Dreamcast como Quake III Arena podrían competir con sus contrapartes de PC en calidad y productividad. Sin embargo, el éxito de Dreamcast significó que la variante para PC, comercializada como Neon 250, llegara al mercado un año después y, en el mejor de los casos, estaba en la clase media en ese momento.
En 2001, STMicroelectronics adoptó PowerVR3 como tercera generación para sus chips STG4000 , KYRO y STG 4500 KYRO II . El STM PowerVR3 KYRO II, lanzado en 2001, pudo competir con el ATI Radeon DDR más caro y el NVIDIA GeForce 2 GTS se desempeñó bien en las pruebas de gráficos de la época a pesar de la falta de iluminación y transformación de hardware (T&L). Los juegos se optimizaron cada vez más para hardware T&L, por lo que KYRO II perdió su ventaja de rendimiento.
El chip STG5000 STM, basado en PowerVR4 , no incluía transformación e iluminación de hardware y nunca logró el éxito comercial. Como resultado, KYRO 3 (2D/3D AIB) se retrasó y STMicro cerró su división de gráficos.
PowerVR ha hecho grandes avances en el mercado de gráficos móviles de bajo consumo con 'PowerVR MBX' . MBX y sus sucesores SGX tienen licencia de siete de los diez principales fabricantes de semiconductores, incluidos Intel , Texas Instruments , Samsung , NEC , NXP Semiconductors Freescale , Renesas y Sunplus . Los chips se utilizaron en muchos teléfonos móviles que alguna vez fueron de gama alta, incluidos el iPhone original , el Nokia N95 , el Sony Ericsson P1 y el Motorola RIZR Z8 , y algunos iPod .
Hay dos opciones: MBX y MBX Lite. Ambos tienen el mismo conjunto de características. MBX está optimizado para la velocidad, mientras que MBX Lite está optimizado para un bajo consumo de energía. MBX se puede combinar con FPU, Lite FPU, VGP Lite y VGP.
La serie PowerVR PDP se utiliza en algunos HDTV , incluido el Sony BRAVIA .
PowerVR's Series5 SGX con funciones de sombreado de píxeles de hardware , sombreado de vértices y sombreado de geometría compatibles con OpenGL ES 2.0 y DirectX 10.1 con Shader Model 4.1.
El núcleo de la GPU SGX se incluye en varios sistemas populares en un chip (SoC) que se utilizan en muchos dispositivos portátiles. Apple usa el A4 (fabricado por Samsung) en el iPhone 4 , iPad , iPod Touch y Apple TV . SoC de las series OMAP 3 y 4 de Texas Instruments , utilizados en 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 y otros . Samsung lanza Hummingbird SoC y lo usa en sus dispositivos Samsung Galaxy S , Galaxy Tab , Samsung Wave S8500 Samsung Wave II S8530 .
Intel usa el SGX 540 en su plataforma Medfield, así como el SGX 545 en la plataforma Clover Trail.
PowerVR Series5XT SGXMP: chips con variantes multinúcleo de la serie SGX con algunas actualizaciones. Se incluye en PlayStation Vita (dispositivo de juego portátil con PoweVR SGX543MP4+). El modelo PowerVR SGX543 es la única diferencia, aparte de las funciones de puntero + configuradas para Sony, son los clústeres de núcleo de gráficos, donde MP4 significa 4 clústeres (clúster cuádruple) mientras que MP8 significa 8 clústeres (clúster octa). Allwinner A31 (procesador móvil de cuatro núcleos) tiene un procesador SGX544 MP2 de doble clúster. El Apple iPad 2 , iPhone 4S y iPad mini en el SoC A5 cuentan con una GPU SGX543MP2 de doble clúster. iPad (3ra generación) en SoC El A5X SoC tiene un procesador SGX543MP4 de cuatro clústeres. iPhone 5 , iPhone 5C en SoC A6 tiene tres clústeres SGX543MP3. El iPad (4.ª generación) en A6X SoC tiene una GPU SGX554MP4 de cuatro clústeres. La variante Exynos del Samsung Galaxy S4 y Meizu MX3 utiliza una GPU tri-cluster SGX544MP3 rápida con velocidad de reloj de 533 MHz.
Intel usa el SGX 544MP2 en su plataforma Clover Trail+.
El PowerVR Serie 6 es la próxima generación de Imagination Technologies, cuyo nombre en código es "Rogue". ST-Ericsson anunció que la nueva versión de la plataforma Nova incluirá la próxima generación de GPU Imagination Technologies PowerVR Series6 (Rogue). El procesador Apple A7 (alimentado por Apple iPhone 5s , iPad Air y iPad Mini (2da generación) entre otros) usa la GPU PowerVR G6430 (parte de Imagination PowerVR Series 6).
Intel usa el PowerVR G6400 en su plataforma Merrifield.
El PowerVR Series 6XT es una evolución de la generación anterior Series 6. Este producto es la respuesta a los gráficos Tegra K1 de gama alta de NVIDIA con arquitectura Kepler. La cantidad de unidades de cómputo en la GPU PowerVR GX6650 se incrementó a 192, por lo que está muy por delante del chip PowerVR G6430 (parte del PowerVR Serie 6 anterior) [1] . Se asumió que el GX6650 era el responsable de los gráficos del Apple A8X, pero los expertos descubrieron más tarde que Apple usaba una variación diferente del chip. El PowerVR GX6850 era una configuración dual de los dos chips GX6450 utilizados en el procesador A8
La línea PowerVR Series7XT incluye cinco aceleradores de video: GT7200, GT7400, GT7600, GT7800 y GT7900. Su productividad es hasta un 60% superior a la de sus predecesores. La compañía consiguió mejorar la eficiencia energética y reducir el tamaño físico de los chips, aunque en cuanto a arquitectura son prácticamente iguales a los representantes de la familia PowerVR Series6XT.
La serie 8 PowerVR fue presentada originalmente por Imagination Technologies solo con chips de rango de precios más bajos: PowerVR GE8200 y GE8300/8310,8329, que también se basan en la arquitectura Rogue [2] , pero con algunas mejoras.
Según el fabricante, gracias al nuevo chip PowerVR, los gráficos adquirirán sombras, reflejos y transparencia ultrarrealistas. Todo esto fue posible gracias a la tecnología de procesamiento de gráficos Ray Tracing. También se afirma que el PowerVR 6500 mejorará el trabajo de la IA, que ahora podrá "ver" y "comprender" su entorno, lo que hará que su comportamiento sea mucho más realista. La nueva GPU es compatible con OpenGL ES 3.1 y versiones anteriores, OpenGL 3.x, Direct3D 11, OpenCL 1.2, OpenRL 1.x. El rendimiento de PowerVR GR6500 es de 300 millones de rayos por segundo.
Conjuntos de chips (SoC):
Unidades de procesamiento de gráficos (GPU):
imgtec.com - Sitio web oficial de PowerVR
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