尖端技術領域永遠不存在一成不變的情況。復雜的視覺內容、不斷疊加的UI層次以及4K HDR視頻等新興需求層出不窮，無一不在推動著我們不斷突破主流移動設備的技術瓶頸，實現(xiàn)更高遠的目標。正因如此，針對數(shù)字電視（DTV）和主流移動市場，Arm推出了包含兩款圖像處理器在內的全新Mali多媒體套件，其中一款為顯示處理器，另一款為視頻處理器。

圖形復雜性主要是GPU處理的領域，而在應對上述新興技術的挑戰(zhàn)時，則是視頻和顯示處理器扮演著重要角色，它們?yōu)橛脩籼峁┱嬲咂焚|的視覺體驗。

對顯示的要求越來越高

之前，我們在討論GPU時對數(shù)字電視已有所談及，但從顯示的角度來看，如今的幾代智能電視已遠遠超出預期。過去，當我們在觀看節(jié)目時，彈出的純文本菜單很可能覆蓋整個畫面，非常單一。而今天則大不相同。通過大量的預集成應用程序，數(shù)字電視能夠提供不同類型、不同復雜程度和不同查看選項的內容，更不必說語音或手勢識別用戶界面。如此一來，對顯示處理器的挑戰(zhàn)變得非常巨大。加之用戶對畫中畫的需求，甚至還有我們從中國市場上觀察到的獨特需求，比如用戶希望能夠在4x4的視頻墻中同時看到多達16個視頻流。這些需求推動Arm再一次邁上新的臺階。

Mali-D51是Arm針對主流市場發(fā)布的首款基于Komeda架構設計的Mali顯示處理器，而Komeda架構則在去年隨上一代高端顯示處理器Mali-D71共同發(fā)布。與Mali-D71相比，Mali-D51尺寸縮小30%，專為在更小的硅片面積上提供高品質的視覺體驗而設計。在主流移動設備中，用戶不太可能需要播放大量4K內容（這依舊屬于高端效能領域），但用戶仍然需要設備擁有播放4K內容的能力。因此在主流市場中，我們所需要做的就是如何做出明智的選擇，其中可能包括從4K縮小視頻流大小，以滿足用戶顯示對分辨率的要求。Mali-D51利用這一優(yōu)勢，以60fps顯示高達2048x4096像素的分辨率并且支持Mali-D71的8層數(shù)據(jù)處理能力。

與上一代主流產(chǎn)品Mali-DP650執(zhí)行雙重顯示相比，Mali-D51在相同面積內實現(xiàn)了兩倍的場景復雜度。當驅動單個顯示時，它利用輔助顯示未充分利用的資源向場景添加第二組四個合成層。除此之外，這些合成層還可以進行旋轉、阿爾法混合或縮放，從而實現(xiàn)了兩倍于Mali-DP650的圖層數(shù)據(jù)處理能力，這意味著我們可以在不需要GPU的情況下支持UI疊加、畫中畫等所需的所有附加數(shù)據(jù)。

訪問內存是顯示技術中的一項常規(guī)要求。因此，與上一代產(chǎn)品相比，Mali-D51在內存延遲性能方面提升了一倍。搭配CoreLink MMU-600，Mali-D51可在整個系統(tǒng)中實現(xiàn)更大的性能增益。為將像素持續(xù)驅動至顯示面板，處理器需要定期訪問系統(tǒng)總線，而將處理器的內存延遲性能提升一倍意味著它只需在總線上花費一半的時間就可以將圖像驅動至面板。此舉加速了整個顯示線程，并大大提高了系統(tǒng)的魯棒性，以防止欠載運行，從而提供無縫、實時性能，避免因任何可見故障或人為因素影響用戶的視覺體驗。

增值視頻體驗

Arm全新推出的視頻處理器Mali-V52同樣是為滿足主流市場不斷增長的需求而設計的。上一代Mali-V61旨在實現(xiàn)最大限度的可擴展性，滿足從最小型、最低功耗的監(jiān)控攝像頭到最新款頂級智能手機的所有設備要求。相對于上一代支持大范圍用例的特性，Mali-V52則更有針對性，專為主流市場的特定效率加成進行了投入。

Mali-V52的可擴展性為1-4核（Mali-V61為1-8核），這是特別針對在硅片面積有限的主流設備上播放4K內容流的情況而設計的，因此比同等性能所需的Mali-V61的尺寸縮小了近40％。顯然，這樣可以為廠商節(jié)省巨大的預算。需要強調的是，像Mali-D51一樣，這款全新視頻處理器通過一系列智能權衡實現(xiàn)了極大優(yōu)化，為我們的所有合作伙伴提供了廣闊的組合和選擇。對于入門級設備而言，我們已經(jīng)將每個內核的解碼性能提高了一倍，這意味著在同等的硅片面積內，芯片可以執(zhí)行4k60解碼或4k30編碼。使用Mali-V61的一個單核，系統(tǒng)可以解碼1080p60；而Mali-V52的一個單核可支持4k30或1080p120解碼，對于HEVC、H.264和VP9等主流的視頻標準，該單核的解碼設計性能為上一代的兩倍。

Mali-V52的設計旨在確保整體系統(tǒng)的成本和功耗最優(yōu)化。比如，它能夠支持更長的系統(tǒng)總線響應時間而不降低任何性能。搭載Mali-V52，可保證在總線上固定延遲的400個周期內不丟幀，這一性能是Mali-V61的兩倍。此外，我們投入了大量的精力來確保該芯片在最高可達5000個周期內的訪存延遲具有恢復能力，從而使視頻處理器能夠在很多個時鐘周期內脫機工作，讓位給包含顯示處理器在內的優(yōu)先級更高的主設備。

Mali-V52還可以在保持與以往相同品質的前提下降低20％的比特率，這對節(jié)省存儲空間作用顯著，并能在相同帶寬內實現(xiàn)最高品質。當我們?yōu)閿U大設備存儲空間支付更多費用時，這一性能提升對終端用戶使用視頻功能會產(chǎn)生重大影響。用戶可以選擇特定的品質水平，并根據(jù)存儲和功耗的優(yōu)先級進行權衡，這正解釋了為什么在移動設備中搭載專用的視頻處理器格外重要，而不是讓已經(jīng)超負荷運行的CPU完成所有任務。

如同許多新興技術一樣，一項在中國市場的推動下實現(xiàn)的用例：僅僅提供簡單的畫中畫已無法滿足用戶的需求，他們希望能夠預覽將要觀看的節(jié)目，而中國用戶更是希望能夠從多達16個不斷更新的流媒體頻道中選擇想看的節(jié)目。這種希望呈現(xiàn)4x4視頻墻的要求來自眾多我們在中國的機頂盒和數(shù)字電視合作伙伴，并且已經(jīng)明確成為未來的基本要求，而非錦上添花的功能，我們必須開發(fā)出系列IP來解決這一問題。

由此，單個處理器將退居二線，而全套Mali多媒體套件將開始登場。

協(xié)同讓世界更美好

相比獨立產(chǎn)品，組合兩個及以上Mali多媒體套件處理器可顯著提高工作效率。Arm支持完整的軟件堆棧，以便在顯示上啟用硬件編寫器功能，從而允許安卓系統(tǒng)查看系統(tǒng)的硬件功能，并推斷它可以將內容發(fā)送至顯示處理器而非GPU——該堆棧能夠發(fā)現(xiàn)硬件并通過軟件自動與其進行交互，工程師甚至都無需考慮硬件。

至于上述討論的視頻墻用例，Mali-V52可以同時對16個高清視頻進行解碼，同時將它們作為單幀寫入顯示處理器。憑借卓越的存儲接口，Mali-D51能夠將該單幀提取出來并直接發(fā)送到面板，而不會出現(xiàn)任何額外的瓶頸或卡頓。

對于整個系統(tǒng)，Mali多媒體套件處理器帶來的實際增益在于大大節(jié)省了GPU的負荷。如果要在GPU上執(zhí)行旋轉、縮放以及伽瑪校正等任務，系統(tǒng)功耗將增加30％以上，這是約束移動設備的一個重大問題。雖然這并不妨礙用戶欣賞4K內容，但Mali多媒體IP套件的優(yōu)越之處在于全新的視頻處理器Mali-V52可以在發(fā)送到顯示處理器之前直接將4K內容縮小。這意味著用戶可以在所有消費電子設備上直接觀看那些由Netflix、亞馬遜等發(fā)行的全新超酷4K節(jié)目。不僅僅是4K，Mali-V52支持10bit HDR內容，并且通過與Mali-D51和Assertive Display 5完美配合，在任何類型的面板（無論是HDR還是SDR）上均可實現(xiàn)最佳的內容顯示。

從數(shù)字電視到智能手機，無論用戶預算多少，Mali多媒體圖形、視頻和顯示套件都能夠更好地協(xié)同工作，為用戶提供最高品質的視覺體驗。

關于Arm

作為計算和互聯(lián)革命的核心，Arm技術正改變著人們生活和企業(yè)運行的方式。從不可或缺的領域到無形支持， Arm先進的高能效處理器設計已應用于超過1000億芯片，安全地為電子設備提供支持，覆蓋從傳感器到智能手機乃至超級計算的多種應用。Arm擁有超過1，000家技術合作伙伴，包括世界上最著名的商業(yè)和消費品牌。Arm正積極地開展合作，期望能將Arm創(chuàng)新應用到所有需要計算的領域，包括芯片，網(wǎng)絡和云。