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スマホのGPUの基礎知識

家電製品 ハードウェア

今度はGPU。

現在ARM搭載チップのGPUとして使われているのは主に以下の3つ。

PowerVR

古はPC用外付け3DアクセラレータでVoodooと争っていた。Voodooを作っていた会社3dfxはnVidiaに吸収。当時ゲームを重視したかったらVoodooシリーズを使うのは割と当たり前でPowerVRは結構後れを取っていた。それでもVoodooはDirectXやOpenGLといった標準APIがスタンダードになると消えていった。

PowerVRはドリームキャストなどに採用はされたが、基本日陰ものだった。それが今ではスマホブームでかなりの影響をもつまでに。

iOSとKindlefireではこのGPUしか利用していない。そのため、チューニングが容易。

サムスンのExynosシリーズの一部、TI OMAPシリーズで使われている。Android全体としてはやや弱いものの、iOSでは採用率100％ということでシェア自体は結構ある。

GPU 採用チップ 代表機種
SGX535 AppleA4 iPhone3GS, iPhone4
SGX540 Exynos 3110 GALAXY S
SGX543 AppleA5, AppleA5X, AppleA6 iPhone4s, iPhone5, iPad3, PlayStation Vita
SGX554 AppleA6X iPad4

現在利用されているのは第5世代。第6世代で大幅に伸びるといわれている。

Appleのタブレット用のA5XやA6Xはメモリ帯域が大幅に強化されているので、スマホ用のチップをそのままタブレットに使っている他社と比べると圧倒的に有利。自社でチップ設計している強み。

iPhoneのスペックはもはやAndroidのスマホと同等レベルであるが、タブレットは追いつくことはないかもしれない。タブレット市場にうまみが出て、nVidiaかQualcommが専用設計のをださない限り無理である。

GeForce

Voodooを吸収しPCでは勢いに乗ったnVidiaだったが、スマホでは割と苦境に立たされている。Tegraシリーズはいつも導入時期が遅く、また、スペックもすごいわけでもないのが特徴。

nVidiaだから性能が高いというわけではなく、おそらくスマホがここまで急激に性能が上がるといったことを予期できていなかったと思われる。現時点ではアレだが次世代のTegra4からはやっと本腰を入れるようだ。

当たり前だが、他社はスマホこそが主戦場でありモバイルCPU/GPUにすべてをかけている。

採用機種はシェアがさほど大きくないTegra専用ということでシェアは少ない。

GPU 採用チップ 代表機種
　 Tegra2 MOTOROLA PHOTON
　 Tegra3 ARROWS V, ARROWS Tab F-05E

GPUの世代による名称はない感じ？Tegra2と3で2倍くらい性能が伸びている。
Tegra2はスマホよりタブレットでの採用が多い。

富士通東芝での採用が多め。

Mali

ARM自体の設計のGPU。そのパフォーマンスはGalaxy S2のExynosのMali搭載モデルで発揮された。

ちなみに日本のGALAXY S2はMali搭載だが、Galaxyシリーズは同じ名前でも別のチップを使ったものが複数出るためわかりにくい。GALAXY S2は登場時期の割にスペックが異様に高かったが、それはこのGPUの影響もあったかもしれない。


現時点ではサムスンExynosシリーズの一部以外に目立った採用はされておらず、シェアは微妙な感じに。

GPU 採用チップ 代表機種
Mali400 Exynos4210 GALAXY S2

Adreno

QualcommのSnapdragon専用。
Adreno自体はAMDのモバイルGPUがもとになっている。AMDはこれを売却したわけだが、今となっては…。でも、AMDだったら積極的にモバイルGPUに投資していたとは思いにくいのでこれはこれでいいのだろう。

特徴としては新しい世代の登場時期が割と早めなこと。現時点で28nmのプロセスルールのGPUを大量にだしているのはここくらい。

Snapdragonに搭載されているということで採用メーカー一社だがシェアが非常に大きい。

GPU 採用チップ 代表機種
Adreno200 Snapdragon第1世代 初代Xperia, HTC Desire, IS03
Adreno205 Snapdragon第2世代 HTC DesireHD, 005SH, XperiaPlay
Adreno220 Snapdragon第3世代 GALAXY S2 LTE
Adreno225 Snapdragon第4世代Plus GALAXY S3, HTC J
Adreno320 Snapdragon第4世代Pro XperiaZ, 203SH, ARROWS A 201F

300シリーズからが次世代。だが、CPUは第3世代と第4世代で違うのに対して、同じ第4世代で変わっているのに注意。
200と205とかさほど変化がないように見えて実は実アプリで2，3倍の差が出ていたりする。