Tegra4 GPU分析測試——末代GeForce ULP給力否

高通吧 ?

2013-09-17 01:41:33

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　　感謝文章作者ioncannon，該文章僅代表作者觀點，不代表安兔兔官方態(tài)度。

　　首先介紹下架構(gòu)：

　　簡單看，T4的GPU在shader上，是Tegra3的6倍擴充，依舊采用分離的shader渲染架構(gòu)，并且vertex shader和pixel shader數(shù)目保持在1：2。總的來說，就是6個VLIW4 (128bit) 頂點ALU，加上12個VLIW4(80bit)像素ALU單元。但是pixel shader部分的ALU組織采用了3-deep的形式，這個3-deep具體會咋樣，我們看下面的測試。

　　算是頻率的提升，T4相比T3，shader性能達到了原來的8倍。像素和紋理填充率是原來的2.6倍。三角形生產(chǎn)率的部分則完全來自頻率提升的貢獻。T4i的話，規(guī)格上進一步縮水，并且VS和PS比例也不再是1：2了

　　老黃偷偷把對比的T3換成了416MHz的版本。包括pixel fillrate和texel fillrate的部分，全部來自頻率提升的貢獻。

　　shader性能看上去還是挺高

　　實測的像素填充率、紋理填充率和三角形生成率

　　填充率方面，相比T3的提升還是很明顯的，但是考慮到頻率優(yōu)勢，全部歸一化到500MHz時，可以發(fā)現(xiàn)T4在像素和紋理填充率方面，基本是T3的2倍。當(dāng)然，在像素填充率的測試中，Adreno 320確實能到3000M，接近3200M的理論值

　　但Adreno 320的紋理填充率，實測只有像素填充率的一半，比T4和高頻Mali-400 MP4都低!雖然官方說紋理填充率也是3200M(每周期8個像素或者紋理)，但估計有問題。個人感覺320的render backend確實能輸出8像素/周期，但TMU還是只有4個。

　　三角形生成率測試：

　　請注意，三角形的setup性能跟vertex shader并沒有直接關(guān)系……

　　盡管T4的vertex shader比起T3擴充了6倍，但三角形生成的能力，在同頻下是一樣的。當(dāng)然我們可以看到，Mali-400是很弱的，即使跑600MHz，三角形生成率實際也只有10M——對于一個每幀畫面0.6M頂點的跑分測試，Mali是無論如何都到不了20FPS的——在頂點成為瓶頸的時候，720p onscreen和1080p offscreen就無所謂了—— 這就是GLbenchamrk 2.5/2.7里的現(xiàn)象。

　　Vertex shader性能測試

　　以下測試為每個頂點4、8、16 ... 128個Vec4計算

　　測試頂點輸出數(shù)量，單位為M

　　很明顯，T4同頻是頂點shader性能是T3的6倍——還是很強勁的，至于Mali-400，同頻下的vertex shader性能只有Tegra3的一半：既然T3的頂點是1個vec4，那我們只能認(rèn)為，Mali-400的GP的頂點ALU，是個vec2的(64bit)。所以Anandtech是對的Mali的像素部分是vec4，而頂點部分只有vec2。

　　注意T4和Adreno 320曲線前面的平臺，是因為Vertex shader的計算能力超出了三角形生成率，所以在計算量比較小的時候，基本是由三角形生成率來決定到底能輸出多少三角形。只有當(dāng)計算量較大時，vertex shader計算才會成為三角形輸出的瓶頸

　　當(dāng)然，Mali-400無論是三角形生成率，還是vertex shader計算能力，都很弱!

　　Fragment shader計算能力

　　每個pixel使用1、2、3、...128的Vec4 計算，計算量逐漸增加，精度為FP16 (mediump)

　　Adreno 320還使用了highp精度(FP32)

　　而Tegra、Mali-400都不支持FP32，所以不測試(用FP32測試會發(fā)現(xiàn)不管計算量多大，輸出都是最大值——完全沒算!