Mengerti apa
itu GPU dan bagaimana cara kerjanya akan membuat kamu dapat memilih smartphone dengan
lebih tepat. Dengan alasan itulah saya dengan khusus membuatkan artikel singkat
ini yang menjelaskan GPU secara menyeluruh.
Sering kali kita mendengar Graphics
Processing Unit (GPU) ketika kita melihat spek dari sebuah gadget. Apakah GPU
itu? Apakah peranan dari GPU itu? Pada kesempatan kali ini, Waartech akan
menjelaskan tentang GPU pada perangkat Smartphone Anda.
Apa sih GPU / Graphics Processing Unit itu?
GPU atau Graphics Processing Unit adalah chip yang mengotaki kinerja grafis di perangkat android kita. GPU prinsip kerjanya sama dengan Video Graphics Adapter (VGA) di PC/Komputer. GPU memegang peranan penting juga ketika Android kita digunakan untuk bermain game-game 3D kelas High Definition (HD) atau video berkualitas tinggi. Nah, bagi Anda yang sering bermain game atau mengolah grafis, artikel ini bisa membantu Anda semua tentang GPU yang dipakai di smartphone masing-masing. Berikut ini adalah jenis-jenis GPU yang dipasang di smartphone untuk membantu kinerja CPU atau prosesor dalam mengolah grafis:
Kamu mungkin bertanya, “kalau fungsinya begitu mirip
dengan processormengapa tidak menggunakan CPU saja untuk
pengolahan gambar?”. Jawabannya, karena CPU dan GPU dirancang dengan berbeda.
CPU biasanya hanya memiliki beberapa core (untuk sekarang
jumlah core
processorberkisar 2-8) sedangkan GPU
bisa memiliki sampai dengan ribuan core.Untuk mengolah gambar
maka GPU akan melakukan komputasi untuk setiap pixel yang
muncul di layar, dan jumlahnya bisa mencapai jutaan.
Berikut beberapa GPU yang sering dipakai pada
Smartphone:
1. GPU Adreno pasangan prosesor QUALCOMM
Seri Adreno yang
merupakan buatan ATI yang sekarang anak perusahaan AMD dulu disebut seri ATI
imageon, sekitar tahun 2002-2004 yaitu pada awa-awal keluarnya seri GPU ini.
Pada tahun 2008, AMD imageon di jual ke salah satu produsen prosesor terkemuka,
yaitu Quallcom. Dan sekarang ATI/AMD hanya mensupport arsitektur dan
pengembangannya saja. Kini seri Adreno merupakan bawaan dari semua SOC (System
On Chip) buatan Quallcom.
2. PowerVR
Seri PowerVR
merupakan buatan video logic yang dulu juga pernah meramaikan pasar VGA, namun
seiring dominasi NVIDIA dan ATI, video logic kini hanya bermain di dunia GPU
mobile gadget. PowerVR sndiri tidak di produksi dalam bentuk jadi oleh power
logic namun mereka hanya membuat draft arsitekturnya yg dijual lisensinya ke
berbagai produsen prosesor terkemuka seperti NEC, Intel, Freescale, Texas
Instruments dan lain-lain.
Seri PowerVR sendiri
sekarang sudah mencapai 6 seri, seri 2 nya pernah dipakai pada console game
tahun 1900-an, yaitu Dream cast dan Sega saturn. Seri powerVR SGX 5 merupakan
seri yang paling sering ditemui pada smartphone, SGX 5 sendiri merupakan GPU
elite dalam dunia smartphone, mungkin seperti BMW di dunia mobil J.Seri SGX
yang tercatat pernah dipakai dalam berbagai smartphone dan gadget berikut:
a. SOC A4/SGX535 (iPhone 4/ipod gen4/ipad)
b. SOC Hummingbird/SGX540 clock 200 (Samsung Galaxy S)
c. SOC OMAP seri 3/SGX530 (Droid X, Motorola Defy, Samsung Galaxy SL, Motorola Mile 2, Droid 2 dan LG optimus Black)
d. Intel GMA 500 dan GMA 600 juga menggunakan SGX535 sbg VGA onboard intel atom
e. Varian seri 5 berikutnya adalah SGXMP (MP disini mengindikasikan jumlah core) SOC OMAP 4 (4430)/SGX540MP quadcore clock 300 (Blackberry Playbook, LG Optimus 3D).
f. SOC A5/SGX543MP2 (iPad 2).
g. SGX543MP4, yang dipakai di Playstation Vita.
h. Selain itu seri dewa berikutnya, SGX544MP+ akan berada di OMAP 5 yg mnggunakan quadcore dual CPU A15 (eagle platform)+ dual CPU Cortex-M4 cores dgn clock prosesor hingga 2 GHz.
i.sgx 545
b. SOC Hummingbird/SGX540 clock 200 (Samsung Galaxy S)
c. SOC OMAP seri 3/SGX530 (Droid X, Motorola Defy, Samsung Galaxy SL, Motorola Mile 2, Droid 2 dan LG optimus Black)
d. Intel GMA 500 dan GMA 600 juga menggunakan SGX535 sbg VGA onboard intel atom
e. Varian seri 5 berikutnya adalah SGXMP (MP disini mengindikasikan jumlah core) SOC OMAP 4 (4430)/SGX540MP quadcore clock 300 (Blackberry Playbook, LG Optimus 3D).
f. SOC A5/SGX543MP2 (iPad 2).
g. SGX543MP4, yang dipakai di Playstation Vita.
h. Selain itu seri dewa berikutnya, SGX544MP+ akan berada di OMAP 5 yg mnggunakan quadcore dual CPU A15 (eagle platform)+ dual CPU Cortex-M4 cores dgn clock prosesor hingga 2 GHz.
i.sgx 545
3. Mali
Seri Mali, GPU ini
merupakan arsitektur buatan ARM, walaupun masih jarang terdengar namanya, namun
kekuatannya tidak bisa diremehkan. Seri-seri GPU Mali beredar mulai dari HDTV,
game console (PS3), hingga smartphone. Khusus untuk smarphone, seri yang
digunakan adalah Mali 400MP4 (MP adalah indikator core yang digunakan). GPU ini
merupakan bagian dari SOC Exynos dualcore CPU 1.2ghz A9 milik Samsung Galaxy S
II. Kabarnya Mali 400MP4 ini mampu merender hampir setara PS3 maupun Xbox 360.
Jadi Adreno vs Mali vs PowerVR Mana Yang
Paling Bagus?
Ini merupakan pertanyaan yang sulit dan mungkin
tidak bisa di jawab sepenuhnya karena dipengaruhi oleh banyak faktor
seperti processor, RAM, arsitektur smartphone dan
lain-lain. Kamu harus mengerti bahwa di dalam sebuah sistem, performa GPU
dipengaruhi oleh komponen lain dan tidak bisa berdiri sendiri. Untuk kebutuhan
ini maka saya akan menggunakansmartphone umum untuk menjawabnya.
Untuk tier tertinggi yaitu Galaxy
S5, iPhone 5S, HTC One dan Nexus maka data yang saya dapatkan menunjukkan
kecenderungan bahwa HTC One adalah pemenangnya. Data di bawah ini di ambil
dari situs anandtech yang
telah dipercaya dengan keakuratannya.
4. NVIDIA TEGRA
Seri Geforce ULP (Ultra Low Power) merupakan GPU yg mnjadi bagian dari SOC Tegra 2 yang diproduksi oleh NVIDIA. Geforce ULP ini menggunakan Quadcore 4 pixel shaders + 4 vertex shaders hingga total ada 8 core yang berada di dalamnya.
Seri Geforce ULP (Ultra Low Power) merupakan GPU yg mnjadi bagian dari SOC Tegra 2 yang diproduksi oleh NVIDIA. Geforce ULP ini menggunakan Quadcore 4 pixel shaders + 4 vertex shaders hingga total ada 8 core yang berada di dalamnya.
5. VIDEO CORE BROADCOMM
VideoCore adalah arsitektur prosesor mobile multimedia daya rendah awalnya dikembangkan olehAlphamosaic Ltd dan sekarang dimiliki oleh Broadcom. Arsitektur DSP dua dimensi membuatnya fleksibel dan cukup efisien untuk memecahkan kode serta mengkodekan sejumlah codec multimedia dalam perangkat lunak, tetapi tetap menjaga penggunaan daya yang rendah.
VideoCore adalah arsitektur prosesor mobile multimedia daya rendah awalnya dikembangkan olehAlphamosaic Ltd dan sekarang dimiliki oleh Broadcom. Arsitektur DSP dua dimensi membuatnya fleksibel dan cukup efisien untuk memecahkan kode serta mengkodekan sejumlah codec multimedia dalam perangkat lunak, tetapi tetap menjaga penggunaan daya yang rendah.
The VideoCore VC01 I-based menyediakan kemampuan video dan multimedia untuk berbagai ponsel Samsung, termasuk SCH-V540, SCH-V4200, SCH-V490
The VideoCore II berbasis VC02 / BCM2722 prosesor memberikan kemampuan video untuk iPodgenerasi 5 Apple.
Yang berbasis prosesor III VideoCore BCM2727 masih menyediakan video dan kemampuan grafis 3D untuk Nokia N8.
The VideoCore prosesor IV BCM2763 adalah perkembangan teknologi VideoCore III yang mendukung untuk 1080p encode dan decode, bersama dengan dukungan kamera resolusi yang lebih tinggi dan grafis yang lebih cepat dalam hal 2D dan 3D, semuanya bekerja pada daya sangat rendah. Hal ini diterapkan di Nokia 808 PureView.
The VideoCore prosesor IV BC28155 mendukung untuk 1080p encode dan decode, meningkatkangrafis 2D dan 3D dengan dual-core ARM Cortex-A9 CPU chipset BC28155. Hal ini digunakan di Galaxy S II Plus Samsung dan Samsung Galaxy Grand.
Cara Kerja GPU di OS Android
Saat GPU menerima raw data,serangkaian proses panjang
dimulai dan diakhiri dengan memunculkan gambar di layar perangkat. Graphics
Pipeline, yaitu channelling agar data dalam card sampai pada frame buffer,
umumnya hampir sama pada semua graphics card yang ada saat ini. Seluruh
proses tersebut diulang untuk setiap gambar (frame). Agar dapat menghasilkan
gerakan yang cepat.
Setelah data dikirim ke GPU melalui
interface, langkah pertama proses pipeline-nya adalah mempersiapkan kalkulasi
(pre-calculation) dan mengubah data dengan menggunakan sebuah pre-processor (setup
Engine atau Input Assembler).
Pre-processor ini mendeteksi jenis data,
apakah berkaitan dengan vector,gambar,dank ode program, dan mempersiapkan raw
data sehingga dapat diproses oleh modul yang tepat. Disini, ditentukan apakah
raw data diproses oleh sebuah Vertex Shader, Geometry Shader, Pixel Shader,
atau sebuah texture unit.
Setiap objek 3D terdiri atas berbagai
triangle. Vertex Shader (Vertices adalah titik-titik sudut sebuah polygon)
disuplai dengan koordinat-koordinat ini. segitiga-segitiga ini kemudian
membentuk sebuah dunia 3D berdasarkan koordinat tersebut yang diselaraskan,
di-scaling, atau di-distorsi sesuai dengan arah pandangan mata.
Area pandangan yang diasumsikan ini disebut
sebagai frustum. Setelah scane tersebut terbentuk,dilakukan pemeriksaan apakah
sebuah objek harus terlihat atau tidak, berada di area frustum, dan apakah
seluruh atau sebagian ditutupi oleh objek-objek.
Elemen yang tidak terlihat akan disingkirkan
dari scane untuk menghindari proses kalkulasi yang tidak diperlukan. Proses ini
disebut Frustum Culling. Apabila ditemukan sebuah objek terlalu jauh untuk
dapat terlihat atau terlalu dekat menghadap (membelakangi) penonton (secara
teoritis), maka proses ekuivalennya disebut sebagai clipping.
Proses Vertex Shader yang terakhir
adalah lighting. Disini, 3D scane akan diterangi oleh sumber cahaya ke dalam
lingkungan (ruang) tersebut. Tanpa langkah ini, 3D scane terlihat gelap. Vertex
Shader hanya dapat memanipulasi objek, namun tidak dapat menghasilkan
elemen geometri baru, seperti titik, garis, dan segitiga.
Apabila gambar yang akan dilihat anda
(viewer) sudah terbentuk dalam grid model dengan lighting source-nya,berarti
prosesnya telah membuat sebuah foto dari scane tersebut dalam gambar 2D (dua
dimensi) untuk ditampilkan di monitor.
Proses
ini dinamakan rastering atau rendering. Setiap titik sebuah objek 3D, yang
selama ini hanya disimpan sebagai vector, akan diubah menjadi sebuah pixel.
Langkah selanjutnya yang “menguras tenaga” adalah shading (shadowing) yang
dilakukan oleh Pixel Shader. Pixel Shader akan memproses warna dan atribut yang
diperlukan, seperti trasnparasi, pemantulan atau struktur dari masing-masing
oixel. Hasilnya, objek 3D akan mendapat pewarnaan.
Prinsipnya, sekarang gambar sudah jadi.
Proses yang diperlukan hanyalah penyempurnaan malalui berbagai filter agar
scane terlihat lebih realistis. Untuk itu tekstur, yaitu Bitmaps (gambar) yang
sudah jadi, akan diproyeksikan menjadi sebuah objek 3D (Texture Mapping).
Dengan cara ini, dengan mudah dihasilkan gambar-gambar yang terlihat seperti
foto minus fleksibelitas sebuah objek 3D.
Jadi obyek yang dibentuk oleh tekstur dapat
terlihat bagus dari depan, namun terlihat datar saja dari samping. Anisotrophic
filtering, yang juga ditempatkan dalam tekstur units, berfungsi agar teksture
yang sudah terdistorsi secara perspektif dapat ditampilkan secara tajam dari
kejauhan.
Kelas GPU
Kelas GPU
untuk mengetahui GPU yg digunakan dalam
perangkat android, Anda harus menginstal quadrant standar / aplikasi yg sejenis
di MARKET banyak kemudian masuk ke system information.
GPU JUGA DIPENGARUHI OLEH PROSESOR
KENALI JUGA PROSESOR YANG DIPAKAI APAKAH ARMv6 / ARMv7
ARMv7 lebih bagus banyak support aplikasi/game dan lebih mengoptimalkan GPU (cek pakai quadrant standar atau antutu benchmark / aplikasi sejenis ).
Biasanya ARMv6 dipakai android low end sedangkan ARMv7 dari low sampai high end
Kelas low end
GPU JUGA DIPENGARUHI OLEH PROSESOR
KENALI JUGA PROSESOR YANG DIPAKAI APAKAH ARMv6 / ARMv7
ARMv7 lebih bagus banyak support aplikasi/game dan lebih mengoptimalkan GPU (cek pakai quadrant standar atau antutu benchmark / aplikasi sejenis ).
Biasanya ARMv6 dipakai android low end sedangkan ARMv7 dari low sampai high end
Kelas low end
§ Adreno 130
§ Adreno 200
§ powerVR
SGX530
Kelas mid end
§ PowerVR
SGX531 ( termasuk juga ke kelas low end tergantung prosesor)
§ Mali 400
biasa (yg biasa dipakai di tablet2 cina)
§ Video core IV
§ Adreno 200
enchanced/ adreno 200 ++
§ Adreno 203
§ Adreno 205
§ Nvidia tegra
2
§ PowerVR
SGX535
§ PowerVR
SGX540 clock 200
§ PowerVR
SGX544 (imo s89)
§ Adreno 220
§ Mali 400MP2
§ PowerVR
SGX543
§ Adreno 305
Kelas high end
§ Nvidia tegra
3
§ PowerVR
SGX543MP4
§ PowerVR
SGX544MP3 (Tri-Core) (galaxy s4 dan iphone 5)
§ Mali 400MP4
§ Adreno 225
§ Adreno 320
§ Adreno
330
No comments:
Post a Comment