深度揭秘全球最小的面向下一代可穿戴和IOT应用的GPU—PowerVR GX5300

对可穿戴行业来说，过去六个月肯定是一个激动人心的时刻。我们已经看到，Ingenic、Ineda和Microchip公布了新平台，一些智能手表和智能眼镜在世界范围内开始发售，专为可穿戴和IoT设计的最新MIPS M5100和M5150 CPU被正式发布。最近， Archos开发了基于瑞芯微（采用了Power VR GPU）的Android平板电脑，充当该公司智能家居平台的控制器和多媒体中心。

有一类可穿戴和IoT设备在传感器、连接件和通用处理器之外，也需要先进的图形和视频处理;这些设备具备显示器，需要流畅的OpenGL ES图形来运行丰富的多媒体应用。

尽管该市场潜力相当可观，IoT和可穿戴设备获得广泛应用仍须解决几个问题。因为大多数该类设备目前采用智能手机芯片中的次优解决方案，可能引发功耗问题。

为解决这些问题，Imagination引入了PowerVR GX5300，专为超低功耗、小面积的OpenGL ES图形渲染设计的GPU。

PowerVR GX5300 GPU为极低功耗和面积需求而优化

PowerVR GX5300专为解决可穿戴设备的超低功耗需求而设计。尽管上一代智能手机可以用纯软件方式或简单2D引擎来渲染图形，新一代可穿戴设备需要全功能GPU来驱动更高分辨率的用户界面。 PowerVR GX5300可以轻松驱动480p和720p分辩率，这两个是当前智能手机的典型分辩率，它同时也减少了主CPU负载并降低了软件复杂性。


新PowerVR GX5300 GPU的内部架构

此外，PowerVR GX5300为占用最低可能硅面积进行了优化：用台积电28nm工艺节点实现时仅为0.55平方毫米大小（后布局），它是能够运行Android、Android Wear和其它基于Linux的操作系统的最小OpenGL ES2.0 GPU，这使得在类似工艺节点制造时该GPU比竞品单核心设计小2倍。

PowerVR GX5300基于非常成功的PowerVR 5系列，它比竞品方案拥有众多优势，特别是在功耗方面:

•统一渲染架构：我们的TBDR图形架构，提供统一的着色器，其中顶点、像素和GPU计算资源可同时扩展。该方法使我们的GPU可适应任何工作负载要求，而同类竞争方案将遭受瓶颈资源影响从而降低处理效率。

•低功耗和高精度图形：所有PowerVR GPU提供低功耗（FP16）和高精度（FP32）的渲染组合，实现了完整的OpenGL ES2.0规范，而一些竞争方案不提供FP32支持，这将导致视觉假象和兼容性问题。

•精简内存占用：PowerVR GX5300支持PVRTC，该纹理压缩格式被广泛应用于移动行业中以减少内存带宽和降低功耗。竞争方案仅提供ETC实现，这将遭受兼容性以及更高带宽占用引发的更多功耗开销问题。 PVRTC有助于芯片厂商降低内存成本，这对可穿戴和IoT设备至关重要，因为更小尺寸意味更低成本和更低功耗。

面向可穿戴和IoT的GPU用例

嵌入式Linux或基于Android的互联家庭系统

系统架构师可以在平台中使用PowerVR GX5300 GPU来应对交互式家庭自动化控制平台中的图形渲染需求。例如，配备了多媒体显示的电子装置可以显示温度或湿度读数，也可以连接到互联网获取蛋糕食谱、某些产品的最佳存储实践或衣服的洗涤技巧和窍门。


Dacor的Disovery IQ智能烤箱采用PowerVR GPU来运行Android界面

Android Wear

Imagination是Android Wear的官方启动合作伙伴之一。我们一直同我们的生态系统密切合作，为可穿戴设备操作系统优化我们的处理器IP和工具。芯片厂商可以结合MIPS、PowerVR和Ensigma处理器来为智能手表、智能眼镜和其它互联设备打造低功耗方案。


新PowerVR GX5300 GPU与面向主流可穿戴设备的典型SoC完美契合

结论

PowerVR GX5300是一个专为可穿戴和IoT应用优化的图形处理器用例。极低的面积和更低的功耗使得它成为有多媒体处理需求同时也有严格散热指数要求及运行更小电池需求设备的理想方案。

我们已经对我们的工具和IP做出更新，以帮助系统架构师更快融入设计，保证公司更快进入市场。我们PowerVR GX5300 GPU中的许多独特特性，使体系结构师可以构建完整的多媒体平台，为这类设备集成最小但功能最强大的图形硬件IP。我们很高兴地看到该新GPU将集成在一些下一代激动人心的产品中，这些产品将可能佩戴在手腕上、装饰在衣服中或放置在口袋里。

原文链接：http://blog.imgtec.com/powervr/p ... n-wearables-and-iot