移動計算時代大潮襲來，手持設備的應用范圍也被大大拓寬。從早期手機只能打電話、發短信、看圖片，到今天手機能夠看高清視頻、玩3D游戲，擁有各種酷炫的操作界面，除了SOC芯片中CPU部分的進步外，其GPU部分也非常重要。和PC相同的是，移動SOC的CPU和GPU兩個部分也可以互相搭配、替換，很多廠商往往會給相同的CPU核心搭配不同的GPU以區分SOC芯片的檔次；和PC不同的是，目前移動計算的GPU廠商很多，除了人們熟知的高通、ARM外，還有NVIDIA、Imagination Technologies等廠商參與其中。那么各個廠商的移動GPU都有哪些特色和主流型號呢？今天本文就和大家一起來梳理這些問題。

　　Imagination PowerVR—授權巨頭

　　發展歷史：

　　Imagination Technologies（下簡稱IT）這個公司說起來很有特色：要說歷史久遠，當年IT的產品可是和Voodoo一爭高下，后來在與ATI和NVIDIA的爭斗中敗下陣來才退出了桌面市場；要說產品豐富，2010年整個IT銷售了2.15億顆包含了IT技術授權的GPU產品，到2013年估計這個數據超過了4億。

　　早期的IT圖形產品還是非常有優勢的。最初IT為康柏電腦生產了PowerVR 1系列產品，后來這款獨立顯卡產品也有零售，商品名為VideoLogic Apocalypse 3D。由于反響不錯，隨后IT也為世嘉的土星游戲機定制過GPU芯片。接下來IT又推出了PowerVR 2，支持DirectX 6.0，性能表現尚可，不過由于不支持T&L，PowerVR后續產品沒有在桌面市場繼續發展下去。反倒是由于PowerVR獨特的Tile Based Deferred Rendering基于延遲渲染的分塊架構在性能功耗比的表現上優勢明顯，因此在PowerVR 3、PowerVR 4失敗后，iPhone/iPhone 3G使用的PowerVRM B X在移動市場取得了巨大的成功（出貨量超過2億片），這也為今天Powe r V R在移動市場呼風喚雨的地位打下了基礎。今天，PowerVR SGX 5和SGX 5XT成為市場的主流產品，為無數玩家帶去了極為優秀的移動計算體驗。

　　PowerVR本身不生產芯片，而是設計芯片并銷售授權。購買PowerVR授權的廠商既有英特爾、蘋果、三星等業界巨頭，也有LG、瑞薩、高通、華為、索尼等業內大腕，還有一些不太出名的小廠商。其中最需要注意的是蘋果，PowerVR由于受到蘋果的支持，很多軟件特別是3D游戲都先基于IOS平臺的PowerVR的產品研發，再移植到安卓平臺其他產品上去，因此PowerVR目前在游戲兼容性上擁有“先天”優勢。不僅如此，蘋果和英特爾還積極入股了IT，成為PowerVR的大股東。

　　當前主流產品：

　　PowerVR目前在市場上的主流產品是PowerVR5系列。根據IT的分類，PowerVR5系列分為PowerVR5和PowerVR5XT兩種核心，都是統一渲染架構產品。前者最早發布于2005年7月，包含了SGX520、SGX530、SGX531、SGX535、SGX540和SGX545六款核心，這些產品初始制程全部采用了65nm工藝，在200MHz下的性能從0.8GFLOPS一路攀升到3.2GFLOPS（不過也有部分廠商采用新工藝后繼續提高頻率以獲取更強性能）。目前PowerVR5系列在主流市場上已經不太容易看到。比較著名的是其中的PowerVRSGX 535和SGX 545。其中前者被蘋果用于自家的A4處理器中，成就了iPhone 4一代經典的地位，也曾經是首代iPad所使用的處理器；后者曾經被英特爾選中用于搭配自己的移動Atom，用于手機和平板等產品，被命名為GMA 500系列。不過由于早期Atom受到的支持很少，再加上英特爾當時無法很好地控制產品的功耗，因此沒有太大的成績。

　　iPhone4以視網膜屏幕和強悍的性能著稱于世，誰又知道其背后PowerVR SGX 535的默默奉獻呢？

　　iPad 4中使用的PowerVR SGX 554MP4是目前已上市開賣的移動GPU中規模最大、規格最高、性能最強的產品。

　　圖為PowerVR的發展路線

　　表1：目前比較常見的PowerVR 5XT系列產品的規格

　　PowerVR真正的火爆在于蘋果的A5處理器上市后。由于經典的iPad2大獲成功，PowerVR也開始成為很多玩家眼中的“正統”產品。在PowerVR5之后，IT推出了PowerVRSGX5XT系列。這個系列的特點在于可以完全支持多核心擴展。IT推出基礎的PowerVRSGX5XT 芯片，廠商可以根據自己的需要使用一個、兩個、三個、四個直至最多16個內核，獲得不同等級和檔次的性能搭配。雖然在官方的列表中，之前Power VRSGX 520到SGX545都出現在Power VR5XT系列的列表中，但實際上這一代PowerVR5XT在市場中大量出現的只有SGX543、SGX544和SGX554三款核心，遠比上代的6款核心要少，不過由于不同的核心搭配策略，各個廠商都能獲得自己需要的產品。在圖形規格方面，PowerVR5XT繼承了PowerVR5系列的優勢，支持OpenGLES 2.0/1.1，也能支持DirectX9.0L3。從PowerVRSGX 544開始，PowerVR引入了一些OpenGL ES 3.0的技術，使得產品能夠在新的競爭中繼續獲取優勢。

　　從產品方面來看，如果說PowerVR處理器中目前哪一款最有名，相信很多玩家都會想到iPad4使用的PowerVRSGX54MP4內核，它包含了四顆PowerVR SGX 554核心。也正是這顆GPU核心，讓iPad 4能從容面對高達2048×1536超高分辨率的視網膜屏幕，也是iPad 4在性能上傲視群雄的關鍵因素。除此之外，目前市場上比較常見的處理器比如三星Exynos 5Octa（也就是GalaxyS4中使用的那顆“4+4”的處理器）也使用了PowerVRSGX544MP3以獲得強大的圖形性能—這也是三星繼Exynos3之后，再度在高端CPU中啟用PowerVR的產品。除此之外，還有一些廠商使用了比較老的PowerVR架構，比如MTK一些面向入門級用戶的產品，使用了“新”的SGX531Ultra（實際上是PowerVR SGX531從65nm改用新工藝40nm后的高頻率版本），在性能和功耗上做出了比較好的權衡。

　　總的來看，依靠授權IP，收取權利金的方式，PowerVR成為目前移動GPU市場上的絕對霸主。根據一些統計資料，2012年PowerVR占據了高達50.1%的ARM市場移動GPU的份額。“授權— 收取權利金— 投入新的資本研發新的核心—再授權”，PowerVR的這種研發方式盡可能避開了芯片生產中的工藝風險，讓自己能夠充分利用先進的技術來獲取市場優勢。2012年，PowerVR就公布了下一代PowerVRSGX6的資料，不過目前工藝尚不成熟，預計在20 nm或者16nm時代才能看到全新的PowerVR SGX6的強大性能了。