VR应用GPU负担吃重 DPU出手解围

安谋(Arm)日前推出了Mali-D71、CoreLink MMU-600及Assertive Display 5这三项全新的显示解决方案。其中，Mali-D71是安谋推出的新概念方案，称为显示处理器(DPU)，定位为绘图处理器(GPU)的协处理器。该处理器可支持4K 120FPS画面输出，有助于降低GPU工作量，对运算任务吃重的VR应用而言，将是一大福音。

有鉴于VR带动市场对高阶行动装置屏幕的需求逐渐上升，4K以上分辨率以及更高的帧率，衍生出不少系统效能方面的难题。对此，Mali-D71采用固定功能的硬件组件来执行迭加、旋转、高质量缩放以及其他图像处理，GPU完全不须参与这些作业，故可有效降低GPU工作量。

Arm多媒体处理器部区域市场经理吕建英表示，虽GPU运算能力很强大，但若将所有的处理工作都放在GPU上，势必会使其功耗过大，若能将固定的处理工作放到Mail显示处理器上，将可有效降低整体的系统功耗，并有助于效能上的提升。

事实上，这样的架构在业界已行之多年，但过去主要是由联发科等SoC厂商自行开发，例如在GPU后加上显示子系统(Display Sub-system)。Arm此次推出的硅智财(IP)便是补上这个缺口，实现运算任务分配的优化。除此之外，在数据传输的部分，由于VR 4K显示所需的带宽势必很大，因此Arm也提供自家的数据压缩格式，有助于缩小系统内存与纾解带宽压力。

吕建英进一步表示，由于GPU的能力主要是在绘图而非在显示数据的处理上，因此若没有DPU的协助，要处理VR装置的显示数据，是比较费力的。具体而言，虽GPU也可进行压缩，但其处理方式与DPU大不相同。相较于DPU可处理完多项任务后进行压缩与一次性输出，GPU则必须进行多次读取、处理与输出，不利于降低整体系统功耗。

此外，不同于前一代的Mali-DP650，Mali-D71将能在相同数据吞吐量的情况下，容许系统总线上4倍的延迟。当要呈现4K分辨率的画面时，帧率至少必须达到120FPS，显示处理器使用系统总线的时间也必须优化。当没有显示画面时，显示处理器必须预先撷取画素信息，才能在缓冲区一直保有充分的内容，并容忍更高的延迟。