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GPU dei SOC ARM a confronto: Mali, Vivante GC, Nvidia e PowerVR SGX

di Riccardo Palomboaggiornato il 30 aprile 2015

Di questi tempi è necessario conoscere a fondo le piattaforme ARM che gestiscono i prodotti di cui parliamo giornalmente. CPU, GPU e SoC non sono più dettagli da esperti ma sono la chiave per capire le differenze tra prodotti apparentemente simili.

Da cnx-software arriva un bel resoconto sulle GPU usate nelle piattaforme ARM più diffuse; i risultati ottenuti dai chip Mali, Vivante GC, GeForce e SGX sono esaminati e confrontati così da capire quale si adatta meglio a determinati contesti, quale permette il 3D migliore e quale, invece, ha solo i numeri dalla sua.

Sotto esame le GPU ARM di Imagination Tecnologies, Vivante e Nvidia (mancano le Adreno di Qualcomm e la VideoCore di Broadcom, che verranno aggiunte successivamente) usate sui SoC Rockchip RK3066 (Mali-400 MP4), Freescale i.MX6 Quad (GC2000), AllWinner A31/ OMAP 5430 (SGX544 MP2) e Tegra 3 T30 (ULP Geforce). Ecco cosa ne esce.

Mali-400 MP4 PowerVR SGX544MP2 GC2000 Tegra 3 GPU
Frequency 240 MHz to 400 MHz 532 MHz 528MHz (600 MHz shader) 520 MHz
Shader Core 4 8 4 12
Geometry Rate 44M Tri/s for 1 core @ 400 MHz(Total: 172M Tri/s @ 400 MHz) 35 M Tri/s per core @ 200 MHz(Total: 186.2M Tri/s @ 532 MHz) 100 M Tri/s (Freescale claims 200 M Tri/s in i.MX6, i.MX6 Reference Manual: 88 Mtri/s,… go figure)
Textured Pixel Rate 1.6G Pix/s for 1 core @ 400 MHz 1 G Pix/s per core @ 200 MHz 1.25 G Pix/s (i.MX6 RM: 1.066G pixels/sec)
Core Processing 7.2 GFLOPS @ 200 MHz 12.8 GFLOPS @ 200 MHz(34 GFLOPS @ 532 MHz) 24 GFLOPS (21.6 GFLOPSin i.MX6) 7.2 GFLOPS @ 300MHz
Antutu 3.x 2D: 13383D: 2338Resolution: 1280×672Device: MK808 (Android 4.1.1) 2D: 10583D: 4733Resolution: 1024×768Device: Onda V812 (Android 4.1.1) 2D: 7333D: 1272Resolution: 1280×672Device: Hi802 (Android 4.0.4) 2D: 8143D: 2943Resolution: 800×1205Device: Nexus 7 (Android 4.2.1)
Silicon Area 4×4.7mm2 ?  – 6.9 mm2  –
Process 65nm LP or GP 40nm TSMC 40nm LP 40nm
API support OpenGL ES 1.1 & 2.0OpenVG 1.1 OpenGL ES 2.0 and OpenGL ES 1.1 + Extension PackOpenVG 1.1 enabling Flash and SVGPVR2D for legacy 2D Support (BLTs, ROP2/3/4)OpenWF enabling advanced compositingOpenCL Embedded for GP-GPU OpenGL ES 1.1/2.0/HaltiOpenCL 1.1 EPOpenVG 1.1DirectFB 1.4GDI/Direct2DX11/EXA

DirectX 11 9.3

OpenGL ES 1.1/2.0OpenVG 1.1EGL 1.4
Operating System support AndroidLinux Linux, Symbian and AndroidMicrosoft WinCERTOS on request AndroidLinuxWindowsQNX AndroidWindows 8

Abbiamo la GC2000 che si presenta come quella con prestazioni inferiori nel calcolo geometrico, seguita dalla Mali-400 MP4. Questa, di contro, si dimostra la più performante nel test 2D di Antutu, con a ruota la SGX544MP2 e la Vivante GC355/GC320. Nel test 3D di Antutu 3.0.3, invece, è la PowerVR ad avere (nettamente) la meglio con la Mali-400 MP4 e la GC2000 a seguire.

La tabella può servire come riferimento per confronti futuri ma bisogna tenere a mente che non tutti i dati sono “ufficiali” così come non tutti sono ricavati da test “dal vivo”; questo perché alcune aziende non rilasciano molte informazioni tecniche (come Nvidia) mentre altre si limitano a fornire dei numeri che potrebbero essere solo promozionali/potenziali.

ARM Imagination Technologies Vivante Nvidia
  • Mali-400 Series:
    • Mali-400 MP
    • Mali-450 MP
  • Mali-600 Series
    • Mali-T604
    • Mali-T624
    • Mali-T628
    • Mali-T658
    • Mali-T678
  • PowerVR SGX Series 5:
    • SGX520
    • SGX530
    • SGX531
    • SGX535
    • SGX540
    • SGX545
  • PowerVR SGX Series 5XT:
    • SGX543MP1-16
    • SGX544MP1-16
    • SGX554MP1-16
  • PowerVR SGX Series 6:
    • G6200
    • G6230
    • G6400
    • G6430
    • G6600
  • 2D graphics:
    • GC300
    • GC350
  • 3D graphics:
    • GC400
    • GC800
    • GC1000
    • GC2000
    • GC4000
  • ULP GeForce (Tegra 2/3)
  • 74-core GeForce (Tegra 4)

I numeri confermano quel che esce dai test degli utenti. Quando si parla di grafica 2D/3D, la Rockchip RK3066 (dual core Cortex-A9) ha prestazioni migliori della Freescale i.MX6 (Quad Core) così come sono ottime le prestazioni grafiche 3D della GPU PowerVR usata su Allwinner A31 – nonostante questa Quad Core usi dei lenti Cortex-A7 per la CPU.

Avete altre considerazioni da fare? A proposito di AllWinner A31, ricordo che nei prossimi giorni sarà online la recensione completa al tablet Onda V812.

Via: cnx-software