gpu что это такое в телефоне
GPU-ускорение на Android — что это и нужно ли включать?
Нужно ли включать опцию GPU-ускорение на смартфонах и планшетах на Android?
Смартфоны на Android с каждым годом работают быстрее: производители устанавливают новые процессоры и GPU, увеличивают объем оперативной памяти. Сегодня мобильное устройство может заменить ноутбук — мощности гаджета хватит, чтобы полноценно пользоваться интернетом и даже обрабатывать видео.
В операционной системе Android есть дополнительные функции, которые помогут увеличить скорость работы смартфона. Один из таких инструментов — GPU-ускорение.
Нужно ли включать GPU-ускорение на телефоне?
GPU — встроенный графический процессор. Задача GPU-ускорения — принудительный перенос процесса рендеринга изображения с процессора смартфона на GPU. Таким образом повышается общая производительность мобильного устройства — после активации этого режима увеличивается скорость обработки информации в производительных играх и приложениях (утилиты для обработки и рендеринга видеороликов, фотографий, графические приложения).
Если в некоторых играх или программах снижается производительность, активируйте GPU-ускорение. Это не навредит смартфону, единственное, что может произойти — некоторые утилиты перестанут запускаться.
Для включения GPU-ускорения откройте настройки гаджета. После этого перейдите в раздел «Для разработчиков» — вот подробная инструкция по его открытию.
В меню разработчиков находится подраздел «Аппаратное ускорение визуализации». Активируйте функцию «GPU-ускорение». Теперь гаджет будет использовать максимальное количество системных ресурсов, чтобы обеспечить высокую производительность в приложениях.
Что такое графический процессор и как он работает
GPU (Graphics Processing Unit) — это процессор, предназначенный исключительно для операций по обработке графики и вычислений с плавающей точкой. Он в первую очередь существует для того, чтобы облегчить работу основного процессора, когда дело касается ресурсоемких игр или приложений с 3D-графикой. Когда вы играете в какую-либо игру, GPU отвечает за создание графики, цветов и текстур, в то время как CPU может заняться искусственным интеллектом или расчетами механики игры.
На что мы смотрим в первую очередь, выбирая себе смартфон? Если на минутку отвлечься от стоимости, то в первую очередь мы, конечно, выбираем размер экрана. Затем нас интересует камера, объем оперативной, количество ядер и частота работы процессора. И тут все просто: чем больше, тем лучше, а чем меньше, тем, соответственно, хуже. Однако в современных устройствах используется еще и графический процессор, он же GPU. Что это такое, как он работает и почему про него важно знать, мы расскажем ниже.
Архитектура графического процессора не сильно отличается от архитектуры CPU, однако она более оптимизирована для эффективной работы с графикой. Если заставить графический процессор заниматься любыми другими расчетами, он покажет себя с худшей стороны.
Видеокарты, которые подключаются отдельно и работают на высоких мощностях, существуют только в ноутбуках и настольных компьютерах. Если мы говорим об Android-устройствах, то мы говорим об интегрированной графике и том, что мы называем SoC (System-on-a-Chip). К примеру, в процессоре Snapdragon 810 интегрирован графический процессор Adreno 430. Память, которую он использует для своей работы, это системная память, в то время как для видеокарт в настольных ПК выделяется доступная только им память. Правда, существуют и гибридные чипы.
В то время как процессор с несколькими ядрами работает на высоких скоростях, графический процессор имеет много процессорных ядер, работающих на низких скоростях и занимающихся лишь вычислением вершин и пикселей. Обработка вершин в основном крутится вокруг системы координат. GPU обрабатывает геометрические задачи, создавая трехмерное пространство на экране и позволяя объектам перемещаться в нем.
Обработка пикселей является более сложным процессом, требующим большой вычислительной мощности. В этот момент графический процессор накладывает различные слои, применяет эффекты, делает все для создания сложных текстур и реалистичной графики. После того как оба процесса будут обработаны, результат переносится на экран вашего смартфона или планшета. Все это происходит миллионы раз в секунду, пока вы играете в какую-нибудь игру. 
Конечно же, этот рассказ о работе GPU является весьма поверхностным, но его достаточно для того, чтобы составить правильное общее представление и суметь поддержать разговор с товарищами или продавцом электроники либо понять — почему ваше устройство так сильно нагрелось во время игры. Позднее мы обязательно обсудим преимущества тех или иных GPU в работе с конкретными играми и задачами.
Как GPU влияет на мобильные устройства: типы, преимущества и недостатки
Что такое GPU
Играя с нашими Android терминалов стало довольно распространенным явлением, за последние годы он настолько вырос, что наибольшее количество загрузок с Гугл игры Магазин обычно бывает такого типа контента, то есть видеоигр. Так что это было лишь вопросом времени, пользователи обращают все больше и больше внимания к графическому процессору, который объединяет новое мобильное устройство, которое они собираются купить.
Несмотря на тенденцию к росту, все еще существуют большие сомнения в том, из чего он состоит и действительно ли хороший графический процессор помогает в мобильном телефоне. И правда в том, что да, поскольку ответственность за то, чтобы игры проходили гладко и были видны с высокой графикой, будет варьироваться. в зависимости от GPU что приходит в мобильном телефоне.
Например, в видеоигре с очень высокой графикой, графический процессор будет отвечать за перемещение этой графики а процессор будет использоваться для обеспечения быстрой, точной и бесперебойной работы игры. И дело в том, что если бы у нас не было этого графического процессора в наших мобильных телефонах, было бы очень сложно наслаждаться не только видеоиграми, но и многими другими приложениями, которые существуют сегодня.
Как это работает на нашем мобильном телефоне
Это так важно?
Процессор отвечает за выполнение функций на мобильном телефоне, в то время как графический процессор позволяет ускорить выполнение каждой из них в геометрической прогрессии, особенно когда речь идет об обработке изображений или движущейся графики. Поэтому в наших устройствах CPU и GPU работают вместе все время терминал включен.
Самые распространенные графические процессоры
Три самых распространенных производителя сегодня мы можем найти Qualcomm с ее графикой Adreno, Imagination Technologies, которая разрабатывает PowerVR, и ARM, который окрестил свои графические процессоры Mali. Однако одна и та же модель может иметь разные графические процессоры в зависимости от того, где терминал запущен или где он был разработан.
Без сомнения, Графические процессоры Adreno являются наиболее распространенными, поскольку использование процессоров Qualcomm для смартфонов очень популярно среди производителей мобильных устройств, за ними следует графика ARM Mali, которая занимает второе место, и, на третьем месте, графические процессоры PowerVR.
Самый мощный в мире
В настоящее время графический процессор Adreno 660 интегрирован в Exynos 2100 or Львиный зев Процессор 888 предлагает на 35% больше производительности, чем Adreno 650, его предшественник. Кроме того, если мы сравним его с Mali-G78 MP14, мы увидим, что Exynos предложит нам на 28% больше производительности на нашем мобильном устройстве. Хотя они не единственные самые мощные на рынке, поскольку графический процессор iPhone также имеет высокую производительность. Поскольку в новый iPhone 12 встроен Apple- четырехъядерный графический процессор, обеспечивающий на 30% более высокую графическую производительность по сравнению с A12. Таким образом, они достигнут более высокой частоты графического процессора, чем Qualcomm Adreno 660.
В чем разница между CPU и GPU
Современные смартфоны работают за счет разных компонентов, но главными считаются именно центральный и графический процессор (CPU и GPU).
Несмотря на схожее название и то, что в целом их главная роль — обрабатывать огромные массивы данных, между GPU и CPU существует огромная разница. Но прежде, чем углубиться в их различия, рассмотрим что же у них общего.
Ядра графического и центрального процессоров представляют собой блоки, каждый из которых выполняет определенные задачи. Размер и объем блоков может быть разным. Это зависит от архитектуры процессора. И у GPU, и у CPU есть АЛУ. Это арифметико-логическое устройство, которое необходимо для выполнения математических операций. Другие блоки имеют доступ к памяти (для загрузки и сохранения данных), выполняют задачи декодеров или кэша. На этом сходства заканчиваются. Теперь поговорим о различиях между CPU и GPU.
Что такое CPU
Центральный процессор компьютера или смартфона можно сравнить с человеческим мозгом. Это довольно гибкий компонент, выполняющий целый спектр задач и отвечающий за работоспособность устройства. CPU выполняет все логические и арифметические задачи. Именно это гарантирует работу операционной системы Android и устанавливаемых на смартфон приложений.
Процессоры часто встречаются в конфигурациях с несколькими ядрами: от четырех до восьми для мобильных устройств и до 16 для стационарных компьютеров и серверного оборудования. Конструкция многоядерных процессоров позволяет одновременно запускать несколько приложений и потоков задач, что значительно повышает производительность и эффективность использования энергии.
Каждое ядро работает на тактовой частоте, обычно это от 2 до 3 ГГц для мобильных устройств, и до 5 ГГц для компьютеров. Кроме того, CPU может иметь разные объемы высокоскоростной закрытой памяти, которая используется для хранения инструкций и данных (т.е. кэш). Кэш-память может быть либо индивидуальной для каждого ядра или делится между ними. Она необходима для ускорения выполнения задач и переключения между ними.
Процессор обрабатывает различные типы данных и обеспечивает общую функциональность устройства.
Внутри большинства современных процессоров находится несколько АЛУ, выполняющих математические операции. Кроме того, CPU обрабатывает и перестраивает виртуальную память для всех запускаемых пользователем приложений. Именной по этой причине процессор является самым необходимым инструментом для запуска операционной системы.
Следующее составное устройство CPU — модуль предсказания переходов. Его использование позволяет предварительно загружать и исполнять инструкции, которые могут понадобится в ближайшем будущем. Это значительно экономит время и позволяет оптимально использовать вычислительные ресурсы процессора.
Что такое GPU
GPU имеет отличный от CPU характер рабочей нагрузки. Поэтому графические процессоры не используют модули предсказания переходов. Именно в этом и кроется ключ понимания различий между GPU и CPU.
Если центральный процессор необходим для выполнения различных задач, то видеокарта имеет строго определенное предназначение — рендеринг и обработка трехмерной графики. GPU намного быстрее и энергоэффективнее решает эти задачи. Однако графический процессор не столь гибок в своем диапазоне рабочих нагрузок.
Ядра видеокарты имеют один или несколько АЛУ, но в отличие от тех, что используются CPU они разработаны совершенно иначе. Они способны обрабатывать 8, 16 или 32 операции одновременно. Кроме того, ядра GPU могут состоять из десятков или сотен отдельных блоков АЛУ, благодаря чему графический процессор выполняет тысячи операций. Это особенно полезно во время обработки теней на дисплеях с высоким разрешением.
GPU это отдельное устройство компьютера или смартфона, разработанное для графического рендеринга и применяемое в качестве ускорителя трехмерной графики.
Из-за того, что GPU предназначен для обработки компьютерной графики, он рассчитан на массивные параллельные вычисления. Поэтому видеокарты имеют очевидное преимущество при больших объемах обрабатываемой информации.
По сравнению с центральными процессорами, графические имеют особую архитектуру, нацеленную на увеличение скорости расчета текстур и сложных графических объектов. Кроме того, у GPU более ограниченный набор команд.
Что касается тактовой частоты, то у GPU данный показатель, как правило, ниже чем у CPU. При это зачастую речь идет о сотнях МГц. Это обусловлено ограничениями тепла и мощности, поскольку для параллельной обработки массивных объемов данных требуется гораздо больше транзисторов.
Параллельные вычисления могут использоваться не только в качестве ускорителя трехмерной графики. С его помощью рендеринг видеороликов, разные алгоритмы криптографии и машинного обучения (вроде обнаружения объектов) будут работать намного быстрее на GPU, а не на CPU.
В чем разница между CPU и GPU
Центральный процессор подходит для самых разных типов вычислений, тем более что по сравнению с видеокартой у него более широкий набор команд. Его ядра более гибкие, благодаря чему CPU позволяет нескольким задачам включаться и выключаться одновременно. Графический процессор имеет ограниченный набор команд и фокусируется на выполнении одной, строго определенной задачи. При этом GPU выполняет гораздо больше вычислений за один такт.
Несмотря на то, что графический и центральный процессор имеют примерно схожую структуру (оба построены из транзисторов), обрабатывают данные и числа, главная между ними разница в том, что каждый выполняет строго определенные.
Как ускорить любой телефон Android с помощью секретной настройки
Речь сегодня пойдет о режиме разработчика Android, доступ к функционалу которого может получить абсолютно каждый пользователь устройства этой операционной системы. Для этого лишь нужно активировать этот режим с помощью секретного действия.
Итак, переходим в «Настройки» и открываем пункт «Сведения о телефоне» → «Сведения о ПО».
Находим здесь пункт «Номер Сборки».
Для включения режима разработчика нажимаем на него 7 раз подряд. Система несколько раз оповестит нас о текущем этапе включения режима, после чего уведомит об активации.
Возвращаемся на предыдущую страницу настроек и видим, что в меню появился новый пункт «Параметры разработчика».
Теперь вы можете самостоятельно управлять работой вашего устройства и более гибко настраивать различные параметры системы, такие как:
Настройка графического ускорителя
Ускорить работу системы нам поможет настройка графического ускорителя.
Все приложения, в зависимости от разработчика, могут обрабатываться либо основным процессором, либо графическим ускорителем. С помощью режима разработчика мы можем принудительно зафиксировать устройство на обработку всех приложений с помощью графического ускорителя, тем самым разгрузить основной процессор при работе с приложениями.
Этот пункт находится в меню параметра «Аппаратное ускорение отрисовки», но в зависимости от версии Android и модели вашего устройства, может называться по-разному («Принудительная обработка GPU», «Обработка графическим процессором» или «Ускорение работы GPU»). Его задача – активировать принудительную отрисовку интерфейса приложений с помощью графического процессора.
Единственный недостаток этой функции – незначительное повышение расхода оперативной памяти при работе с приложениями. Но для большинства современных смартфонов, имеющих большой запас оперативной памяти, ради повышения плавности и скорости работы этим вполне можно пренебречь.
Второй пункт, ускоряющий систему – «Отключение аппаратного наложения», который также позволяет подключать ресурсы GPU при компоновке экрана, освобождая основной процессор.
Последний пункт меню параметра «Аппаратное ускорение отрисовки», позволяющий ускорить работу устройства – «Включение 4x MSAA» («Force 4xMSAA»). Настройка добавляет детализации на контурах, снижая рябь, благодаря чему картинка в играх становится более плавной.
Настройка анимации
Еще один пункт меню режима разработчика, с помощью которого можно ускорить работу смартфона – это настройка анимации в параметре «Отрисовка».
По умолчанию на всех Android устройствах пункты «Анимация окон», «Анимация переходов» и «Длительность анимации» установлены на значениях «1Х». Чтобы ускорить работу открытия окон, следует снизить это значение до 0,5 х или даже полностью выключить анимацию.
Этот лайфхак позволит вам снизить время перехода между окнами и вы сразу сможете ощутить разницу в скорости открытия приложений на вашем смартфоне.
Заключение
Теперь вы знаете, как используя скрытые возможности смартфона на Android, можно существенно ускорить его работу. При этом важно учитывать особенности таких параметров как объем оперативной памяти и емкость аккумулятора вашего смартфона, чтобы соблюсти баланс между производительностью и автономностью устройства.