arm公司推出三維圖形系統(tǒng)解決方案

1、ARM公司推出三維圖形系統(tǒng)解決方案公司推出三維圖形系統(tǒng)解決方案當今的移動和消費設備都具有復雜的圖形用戶界面，而且很多還集成了游戲功能。這導致越來越高的性能和功能要求，同時要求更低的成本和功耗。來自ARM公司的ARMMali系列圖形IP核專門設計用于滿足移動設備中高性能二維(2D)和三維(3D)圖形的市場需求。ARMMali產(chǎn)品通過那些服務于移動電話和PDA制造商、移動游戲機供應商和汽車行業(yè)的信息娛樂系統(tǒng)制造商的系統(tǒng)集成商和SoC供應商集

2、成到終端用戶設備中；而所有這些領域都需要成熟的圖形功能。Mali200像素處理器和MaliGP2幾何處理器最新的ARMMali圖形解決方案由ARMMali200像素處理器和MaliGP2可編程幾何處理器組成。它們共同組成了一個完整的OpenGLES2.0可編程圖形解決方案。一直以來，3D圖形加速器都需要非常高的存儲器帶寬。Mali系列通過使用小片渲染方案來最小化存儲器帶寬。小片渲染也稱為延遲渲染，因為渲染被延遲到多邊形(三角形)的一個完

3、整幀準備好渲染才開始。小片方案將屏幕劃分成若干小片，一次一個小片地渲染到片上的小片存儲器，這意味著采用傳統(tǒng)渲染器時許多需要片外實現(xiàn)的存儲器訪問在使用Mali核時可以保持在片上實現(xiàn)。由于片外存儲器讀取比片上存儲器讀取需要的功耗高一個數(shù)量級，因此這樣做有助于降低功耗，對于要求長電池壽命的移動設備來說這是很關鍵的。小片渲染方法的一個缺點是成本，與簡單的“直接模式”渲染器相比，增加的復雜性將導致更高的邏輯門數(shù)，并導致更大的硅片面積和更高的成本。

4、Mali系列使用小片渲染和傳統(tǒng)的“直接模式”渲染結合的獨特方式，因此能同時實現(xiàn)存儲器帶寬和成本面積的最小化，并使Mali內核遠小于競爭性的移動小片渲染器。Mali系列是由Mali55、新的Mali200和MaliGP2組成，前者實現(xiàn)了OpenGLES1.1固定功能渲染API，而Mali200和MaliGP2一起實現(xiàn)了OpenGLES1.1API和OpenGLES2.0可編程API。OpenGLES2.0API通過一個可替代OpenGLE

5、X1.1中固定功能管線的可編程渲染管線提供顯著的靈活性和高質量。因此只需很少量的多邊形就可實現(xiàn)很高的質量，從而不僅最小化了存儲器帶寬，而且最大化了圖形質量。Mali55內核可以從前向光柵實現(xiàn)OpenGLES1.1管線。Mali200也是從前向光柵實現(xiàn)OpenGLES2.0管線級。MaliGP2則實現(xiàn)了圖形管線的VertexShader部分。就像OpenGLES一樣，Mali內核還能實現(xiàn)其它的API，例如微軟的DirectXMobile。

6、圖3：利用全屏抗鋸齒功能提高圖像質量。圖像質量、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)流為了充分利用移動電話、PDA和移動GPS設備的小型顯示器，Mali內核提供了全屏反鋸齒(FSAA)功能。FSAA可以減少鋸齒狀圖形，從而改善圖像質量。Mali內核使用了一種正在申請專利的技術，這種技術能實現(xiàn)4倍的反鋸齒效果，而對存儲器帶寬以及幀速率幾乎沒有影響，盡管可以實現(xiàn)16倍的反鋸齒，但是會在一定程度上增加帶寬并降低幀速率。Mali圖形內核針對統(tǒng)一存儲器架構進行了優(yōu)化，

7、在這種架構中，單個存儲器子系統(tǒng)可在主處理器和圖形加速器之間共享。Mali內核的主系統(tǒng)接口是AMBA3AX主機接口。AMBA2APB接口用于編程片上寄存器。對Mali寄存器的訪問量很少，因為每個幀的全部圖形處理命令集中在存儲器內，最多只有存儲器中的命令基地址需要重新編程到寄存器內。需要顯示的圖形對象被分割成許多列三角形，這些三角形由三個用X、Y和Z空間坐標給出的頂點組成。針對MaliGP2的頂點和命令由ARM處理器寫入到存儲器中。Mali

8、GP2對命令和頂點進行處理，將處理后的頂點寫回到主存儲器中(在Mali55中，這是由優(yōu)化的軟件來處理的)。然后由Mali200對三角形進行光柵化處理從主存儲器中讀取頂點和命令，一次對一個小片進行渲染。經(jīng)光柵化處理(或渲染過)的小片被寫入到存儲器中，然后由LCD或VGA控制器讀取和顯示。因為Mali內核具有延遲渲染特點，因此在ARM內核和MaliGP2之間以及在MaliGP和Mali200之間的管線是以一個幀為基礎產(chǎn)生一個完整的數(shù)據(jù)幀，并

9、存儲到管線流中每個器件之間的主存儲器中。與競爭方案相比，Mali圖形內核需要較小的存儲器帶寬，但是存儲器系統(tǒng)帶寬依然很重要。Mali內核設計成與主處理器共享SDRAM。當前的SDRAM器件具有較高的時鐘速度以及較高的理論最大帶寬，但是延遲時間較長。Mali內核設計成與SDRAM一起工作。來自Mali內核的事務大多數(shù)是4個字或8個字串。3D圖形引擎不同于通用的處理器，各個存儲器訪問之間幾乎沒有依賴性。在前一個像素的數(shù)據(jù)返回之前，可以開始另