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英特尔和英伟达以及amd为什么不做手机GPU?

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恰恰相反,NV、ATI和Intel三家在本世纪初就开始做移动GPU了。

不过这句话有点不严谨,当年移动设备里面的那颗芯片严格来说还不配叫GPU,顶多叫媒体/图形加速器,主要功能是给MPEG和H.263/264视频做解码加速的,但也有一定3D图形加速能力。

NV这边,当年市面上常见的搭载了NV图形加速器的手机有摩托罗拉V3xx和L6i、三星P910、HTC Forseer和O2 XDA Flame。其中V3xx和Forseer是GeForce 4800,P910和XDA Flame是Geforce 5500,L6i是Geforce 2150。

不过这个Geforce 2150有点意思。它并不是一颗单独的图形加速芯片,而是内置在一颗SoC里面的。这颗SoC叫PP5024。

而PP是PortalPlayer的缩写,这是一家提供音频处理SoC的公司,2007年被NV收购了,所以这颗PP5024就算是NV的芯片了,NV也在里面集成了Geforce 2150。之后,PortalPlayer的音频处理部分又被集成进了NV的Tegra处理器,叫PortalPlayer APX,后来更名为Tegra APX,一直用到了Tegra X1。

但这不是最有意思的地方。PortalPlayer的第一个客户,是苹果。而苹果用PortalPlayer芯片的产品,是iPod。从第一代iPod开始,一直到iPod Video,以及iPod Mini和第一代iPod Nano都用了PortalPlayer的芯片。下面这张照片是我手里这台iPod二代拆机实拍:

说回正题,Geforce 5500的性能放在当年绝对是移动设备里面最强的,没有之一,参数如下:

  • H.264 decode at D1 resolution [720x480 @ 30fps or 720x576 @ 25fps]
  • WMV9 decode QVGA at 25fps
  • MPEG4 encode or decode D1 resolution at 30fps
  • MPEG4 codec D1 at 30fps
  • MPEG4 Simple Profile, Levels 0 to 5 (ISO/IEC 14496-2)
  • H.263 Profile 0, Level 50 and lower
  • Video post-processing including hardware color space conversion and image scaling
  • De-blocking and de-ringing filters to reduce the visibility of compression artifacts during playback


  • OpenGL® ES with NVIDIA Pixel Shading Extensions
  • 200 million pixels/second 3D fill rate
  • 2.67 million drawn triangles/second
  • 128-bit interface to internal memory
  • 32-bit interface to stacked memory
  • Transform engine
  • 40-bit color pipeline
  • 5 simultaneous textures
  • Signed, overbright color
  • 7 surfaces (color, Z, texture 1..5)
  • 16 4-bit palettes or one 8-bit palette
  • Transform engine
  • Setup engine
  • Programmable pixel shading engine
  • Bilinear/Trilinear texture filtering
  • Fixed point & floating point data
  • 3D rendering to XGA [1024x768] and smaller displays

Intel当年的“GPU”性能稍弱,手机上用得很少,但Pocket PC的高端产品上倒是比较常见,比如Dell的x50v/x51v就用了Intel 2700G5:

Intel 2700G分了三个档次,G3、G5、G7,其中G5和G7在性能上没区别,但G7集成了16MB的SDRAM作为显存。

2700G其实并不是Intel自己独立研发的,而是以PowerVR MBX Lite为基础。而PowerVR MBX是世嘉DC的GPU PowerVR2的后续型号。而MBX又是后来广泛被用在各种iPhone和安卓手机SoC上的SGX系列的前任型号。

Intel 2700G5的性能参数:

  • MPEG2, 720x480.
  • MPEG4, 640x480.
  • WMV, 640x480.


  • 150 million pixels per second.
  • 900 thousand triangles per second.
  • Screen tiling
  • Texture compression
  • Flat shading and gourad shading
  • Perspective correct texturing
  • Vertex fogging
  • Pixel Alpha Blending
  • Bilinear, trilinear, and anisotropic filtering
  • Dot3 Bump Mapping.
  • Full-screen AA (supersampling)
  • Z-buffer
  • Internal ARGB rendering
  • Hardware converter of integer values into floating point

这里多提一句,当年Pocket PC/Windows Mobile 6上有少部分游戏是专门针对Intel 2700G的,比如DoomGLES、Quake3GLES等等。

三家里面性能最弱的是ATI的Imageon。是的,当年GPU市场还没AMD什么事。

Imageon性能弱,但功耗也低,并且ATI甚至是这三家里面最早开始推出独立图形加速器的厂商(2002年),型号也非常多,所以很多非智能机用了这个系列芯片,主要作用是给Java程序做2D图形加速,以及做视频解码用。比如摩托罗拉V3i就用了Imageon 2262:

Imageon的性能参数不是特别详细,这里从维基百科截个表格:

至于问为什么现在这三家不做移动端GPU了。

第一,AMD还在做:

2022年初发布的三星Exynos 2200就集成了AMD RDNA2架构的GPU,甚至还支持光追和VRS可变着色渲染。但根据极客湾实测,这玩意儿的性能更适合洗洗睡了。

但三星没能力跟苹果和高通一样,自己搞定GPU,所以Exynos 2400继续找AMD合作,GPU部分升级到了RDNA3架构。但实测依然打不过8Gen3:

另外,AMD跟Intel这对卧龙凤雏在很多方面确实很相似。比如早年间因为看不到移动设备芯片的前景,所以自废武功把相关部门贱卖了。

Imageon在2009年的时候被卖给了高通,高通在MSM7x27和QSD8x50系列SoC上面集成了Imageon Z4xx。后来Imageon在高通手里变成了如今的Adreno。第一款搭载Adreno GPU的移动SoC,是高通骁龙S1,但S1里面的Adreno 200其实就是Imageon Z430改名。

第二,NV其实也在做,Tegra SoC跟同时期其他SoC相比,GPU部分的性能都是大幅领先的。

只不过NV自己的SoC,CPU部分一直都很弱,或者说能效很低,要么是Tegra这种相对低功耗但性能也不咋样的CPU,要么是Xavier和Orin这种性能虽然还行,但功耗方面完全没考虑过移动设备需求的产物。

再加上NV已经很多年没授权过自己的GPU IP用在其他SoC上了,所以并不是NV不做移动GPU,而是NV不授权别人做而已。

第三,Intel。Intel在移动芯片上的骚操作,跟AMD相比只能说有过之而无不及。

虽然早早就推出了2700G,但之后很长一段时间内都不思进取,拿PowerVR的方案来魔改,然后再用到自家的x86 CPU上,也就是Intel CPU的HD/UHD集成显卡,性能也基本仅限于能点亮屏幕,能播放视频。直到去年,Intel才在Arc系列显卡上用上了自研的Xe-HPG架构GPU。

但Intel最亏的还是卖掉了自己的ARM CPU部门。在PDA/PocketPC还流行的年代,飞思卡尔的SoC通常是低端设备才会用,德州仪器的SoC通常是低端~中端设备,或者叫市场主流设备会用。而Intel的xScale基本都是高端设备用,并且频率高,性能强,功耗表现也不差。

现在的小朋友可能没什么概念,觉得手机SoC动不动3GHz主频很正常,GPU部分更是时不时就要吊打桌面的GTX1060级别显卡。

但早在2004年,Intel的PA270就能做到624MHz默认频率,默认电压下超个频就能到720MHz。

相比之下,2007~2008年时,HTC G1的CPU主频只有528MHz,初代iPhone只有412MHz。

后来Intel在2006年把xScale打包卖给了Marvell,后者把xScale用在了硬盘控制器和网络控制器上。Intel这波操作完美避开了2007~2008年的智能机爆发期,说它是49年入国军都是抬举它了。

没有了自己的SoC,再加上GPU长期以来又是拿PowerVR魔改的,没什么太多有价值的经验和实力。何况如今无论是苹果还是高通Adreno,还是ARM自己的Mali,本身实力就不差,Intel自然没动力去搞个外挂GPU去帮别人做嫁衣。

发布于 2023-11-21 21:49・IP 属地德国
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