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ARM: Effiziente VPU Mali-V61 & moderne Mittelklasse GPU Mali-G51 vorgestellt

Skalierbare En- und Decodierung von hochauflösenden Videomaterial ist das Aufgabenfeld von ARMs neuem Mali-V61-Videoprozessor. Die Mali-G51-GPU bringt hingegen die aktuelle Bifrost-Architektur aus dem High-End in die Mittelklasse.
Tim Görlich,

Hauptaugenmerk bei der Entwicklung der Mali-V61-VPU lag auf der Abdeckung eines breitgefächerten Anwendungsbereiches durch nur einen einzigen Chip. Aus diesem Grund besitzt der Videoprozessor acht separate Kerne, welche alle derzeitig gängigen Codecs beherrschen. Der modulare Aufbau in Kombination mit der flexibel konfigurierbaren Firmware ermöglicht einen individuellen Einsatz vom einfachen HD-Decoder bis hin zum Echtzeit-Ultra-HD-Encoder. Zu diesem Zweck verteilt der vorgeschaltete Core-Scheduler die Rechenlast sinnvoll auf die verfügbaren Kerne. Jeder einzelne Kern ist dazu in der Lage einen Full-HD-Stream mit 60 FPS zu decodieren. Auf diese Weise können im Verbund maximal 120 FPS unter Ultra HD bewältigt werden. Der Mali-V61 unterstützt auch das De- und Encodieren der modernen Videocodecs HEVC und VP9 im 10-Bit-Farbprofil. Von der cleveren Verteilung der anfallenden Codierungsarbeit auf die verschiedenen Hardwareblöcke profitieren insbesondere Videochat-Anwendungen, welche das simultane En- und Decodieren von Videostreams in Echtzeit erfordern. Darüber hinaus können vom Mali-V61 Fotoaufnahmen bis hinauf zu 32 Megapixel mit 20 FPS verarbeitet werden.

Die neue Mittelklasse GPU Mali-G51 basiert wie der bereits erschienene High-End-Ableger Mali-G71 auf ARMs Bifrost-Architektur. Die Mali-G51 gehört jedoch der sogenannten High-Area-Efficiency-Sparte an und ist daher allen voran auf Energieeffizienz und nicht auf maximale Leistung getrimmt. ARM selbst spricht von der bisher effizientesten GPU des Unternehmens bezogen auf die Chipfläche. Hauptgrund hierfür ist die verbesserte Leistungsfähigkeit der Textureinheiten und die optimierte Bildspeicherkompression der Bifrost-Architektur. Gegenüber des direkten Vorgängers Mali-T830 äußert sich dies in einer um 60 % gesteigerten Effizienz. Mit Vulkan, OpenGL 3.2 und OpenCL 2.0 unterstützt die GPU alle wichtigen Programmierschnittstellen des mobile Segments und bietet zusätzlich rudimentäre Unterstützung von Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR). Der Fokus liegt hierbei jedoch auf sogenannte „Virtual Spaces“. Gemeint ist eine Art fiktiver Treffpunkt mit Freunden oder Kollegen in der virtuellen Realität, welcher mehr Nähe bzw. eine engere Zusammenarbeit ermöglichen soll. Ab 2018 sollen erste Mobilgeräte mit der Mali-G51-GPU ausgestattet werden.

Aufbau des Mali-V61-Videoprozessors
Aufbau des Mali-V61-Videoprozessors
Skalierbarkeit und damit verbunde Einsatzmöglichkeiten des Mali-V61
Skalierbarkeit und damit verbunde Einsatzmöglichkeiten des Mali-V61
Aufbau der Mali-G51-GPU (Bifrost-Architektur)
Aufbau der Mali-G51-GPU (Bifrost-Architektur)
Keynotes der Mali-G51
Keynotes der Mali-G51

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Autor: Tim Görlich,  3.11.2016 (Update:  3.11.2016)