比思論壇

標題: 荣耀的GPU Turbo把技术男都搞晕了如何用人话解读这吓人的宝贝呢？ [打印本頁]

作者: tb0086 時間: 2018-6-13 11:26
標題: 荣耀的GPU Turbo把技术男都搞晕了如何用人话解读这吓人的宝贝呢？
日前，荣耀新品发布会，终于解开了预热已久的“吓人技术”之谜，也就是GPU Turbo技术。用发布会PPT上的介绍来看，就是提升了GPU的性能，却降低了功耗，让手机玩游戏更加流畅，机身却不至于过分发烫，电池也不会刷刷往下掉电。
但是呢，荣耀高管在发布会上讲解GPU Turbo技术原理的时候，却用了一些语焉不详的语言，让笔者朋友圈里一位搞硬件报道多年的朋友都感到很晕，弄不清具体是怎么实现的。
人类5000年历史告诉我们，飞碟上捡到外星科技突然发生技术飞跃这事儿还不存在。语焉不详的事情总可以用已有的同类事物来解释，下面我就试着通过一些已有的半导体行业技术来分析一下GPU Turbo到底是咋回事。
第一阶段分析：余承东为什么不讲CPU发生了什么？
首先，在发布会上，反复强调“提升GPU性能”，而没有具体解释在CPU上发生了什么。
其次，余承东使用了一张对比图“单线程完胜多线程”，但并没有讲到底“什么东西”工作在单线程模式。我所知道的，半导体行业里只有在描述CPU的时候，会讲单线程或者多线程。
在此，我得到一个初步的猜测：GPU Turbo技术中进行了一个操作：关闭多数CPU核心（只留一个），而对GPU进行超频，从而实现游戏性能的提升。
我什么得出这个“吓人”猜测呢？因为是有先例的。早在2010年，Intel给自己的CPU起了个新名字“智能处理器”，它加入了一种叫“Turbo mode”的技术，中文名是睿频。睿频技术有多种模式，其中的游戏模式就是关闭或降频多数核心，只让一个核心工作（超频模式），以此来增加游戏性能。这是因为在运行游戏时，多核心发挥不出太大优势，反而是单核高频对游戏能提升有很大帮助。
大家可以看到，虽然荣耀的GPU Turbo并没有说自己只在玩游戏时有帮助，但在PPT演示中，只使用了游戏举例。由此可以猜测，GPU Turbo对游戏以外的大多数应用并没有加速作用。
除了游戏，这些也是GPU要干的活儿
CPU和GPU之间有啥关系？
在进行下一步推测之前，我们先聊一下CPU和GPU的分工。
CPU是计算机的大脑，作用是进行通用运算，只要是开机状态，这颗大脑都得处于清醒状态，只是它的功耗会随着工作强度变化而自动增减。
GPU是图形处理器，主要任务是3D运算（当然PC领域也会用它进行一些通用运算加速，但实际上并不真的“通用”，只在某些情况下可用），也就是玩3D游戏，不玩游戏的时候，它都处在一种近似休眠的状态。为什么要让它休眠？因为GPU这家伙全速运行时功耗惊人，如果你的电脑或手机的GPU长期处在高速运行状态，机身就会发烫得惊人。
在传统计算机架构中，CPU和GPU是完全分离的，各有各的供电线路，即使是发热，也是各发各的热，互相之间没多大干扰。但是在手机主芯片这个高集成度的东西里，CPU和GPU是集成在一颗芯片中的，两者合盖一床被子，共享一个TDP功耗。
半导体行业里有个概念叫TDP(散热设计功耗)，一颗芯片的整体功耗一旦超过TDP，就可能有过热、发生故障的隐患。所以芯片的电源控制功能会自动分配整颗芯片的功耗，尽量控制在TDP功耗之内。而CPU和GPU如果都全速运行，必然会发生抢被子（争抢功耗）现象。
第二阶段分析：啥叫GPU和CPU之间的处理瓶颈？
在荣耀发布会上，余承东讲过一句话“GPU Turbo打通了EMUI操作系统以及GPU和CPU之间的处理瓶颈，实现了整个系统的图形处理效率的极大提升”。请留意“瓶颈”这个词。GPU和CPU之间怎么就瓶颈了呢？
玩电脑DIY的朋友都知道，低档CPU搭配高档GPU，或者低档GPU搭配高档CPU，都会造成带不动的“瓶颈”。但同一个档次的CPU和GPU搭配，就不存在这个问题。同理，荣耀手机所用的麒麟芯片，里面集成的CPU和GPU也应该不存在这个瓶颈。
我曾经使用过AMD的新款APU产品，型号为2400G，在玩某个游戏时，发生了严重画面掉帧现象。2400G中集成了性能不错的CPU和GPU，理论上玩这款游戏应该很流畅才对。后来我发现，是因为这颗APU的TDP功耗限制导致的，整颗芯片的功耗之和被限定在65瓦。我在玩这个游戏时，CPU和GPU发生了“抢被子”现象，所以画面掉帧。
解决方法并不复杂，在BIOS设置里面解除TDP限制即可，然后这颗2400G里面的CPU和GPU就放飞了自我，游戏帧率轻松保持在60fps以上。
经过这段分析，我就有了新的猜测：余承东所讲的“GPU和CPU之间的处理瓶颈”并不是性能“带不动”的瓶颈，而是两者抢夺TDP的功耗瓶颈。
那他为什么不像电脑一样解除TDP限制呢？这是因为手机的散热条件没有台式电脑好，一旦超出TDP功耗，不仅手机会发烫，还会过热死机，严重的还会烧坏主板。这个操作在台式电脑上无所谓，放在手机上可就危险了。
怎么消除这个瓶颈呢？荣耀使出了一个“吓人”的操作，关闭大多数CPU核心，只保留一核，节省功耗，把省下来的功耗交给GPU，对GPU进行超频。
结论：GPU Turbo吓人的本质
综上，我用一段技术男们能看懂的话描述一下GPU Turbo技术的实质——为了不超出TDP功耗限制，关闭多数CPU核心，同时对GPU进行超频，以此来提升3D游戏性能。
并不是啥新鲜货，PC领域早就有了。

530c3049648895b.jpg (79.91 KB, 下載次數: 120)