NeoMagic為行動(dòng)電話(huà)手機提供第一顆內建3D加速功能的應用處理器

「NeoMagic的大量平行APA加速器使公司只需一顆晶片，就能為電玩遊戲提供3D繪圖支援以及音訊和視訊處理。APA是專(zhuān)門(mén)設計來(lái)?yè)味嗝襟w加速器，它的功耗少於執行相同應用、但沒(méi)有輔助硬體的通用微處理器?！笽nstat/MDR首席分析師和資深編輯Max Baron表示，「這是NeoMagic的APA加速器首度整合至MiMagic 6，由於它能執行任何可以表示為位元序列程式 (bit-sequential program) 的邏輯功能，並直接在元件內建記憶體中執行，因此APA加速器可能成為重要的區隔要素?！笲aron總結說(shuō)。

「設計工程師已開(kāi)始瞭解，就算是對於行動(dòng)電話(huà)之類(lèi)的熱門(mén)產(chǎn)品，多媒體應用處理器也確實(shí)有其價(jià)值。MiMagic 6的效率不僅反應在效能和功率，還包括它以APA為基礎的多媒體引擎所提供的彈性和延展性?！?NeoMagic行銷(xiāo)副總裁Mark Singer表示，「只要利用MiMagic 6，就能設計單一行動(dòng)平臺，使其提供各種多媒體功能，或是迅速升級以支援新功能，關(guān)鍵在於提供更強大的多媒體以及滿(mǎn)足未來(lái)需求的途徑?！?/P>

完整3D效能
電玩遊戲是新出現的數種多媒體功能之一，它使得日益先進(jìn)的行動(dòng)電話(huà)和無(wú)線(xiàn)PDA獲得更多人採用。個(gè)人電腦和遊戲主機市場(chǎng)的3D繪圖技術(shù)都很複雜，因此必須提供充份效能以支援完整3D功能，同時(shí)達到遊戲玩家所期望的畫(huà)面流暢性或運動(dòng)速度；但對於行動(dòng)電話(huà)之類(lèi)的掌上型裝置，達成這種效能水準的功耗值也很重要。

要為遊戲環(huán)境提供視覺(jué)效果引人的3D畫(huà)面，就需要極為龐大的運算量。遊戲中的物件是以多邊形或三角形組成的骨架結構來(lái)代表，再利用調變和光源照明為它們貼上栩栩如生的材質(zhì)表面，使它們看起來(lái)具有立體感；接著(zhù)必須操控這些物件，使它們根據其它物件的相對位置做出各種複雜運動(dòng)。一套吸引人的遊戲環(huán)境還能表現出真實(shí)世界環(huán)境的諸多特色，例如光源、霧狀效果和透明物件，這些特色的計算必須極為快速，確保畫(huà)面中的人物移動(dòng)自然流暢。

遊戲業(yè)者通常是以每秒所能顯示的三角形數目來(lái)代表3D運算效能，因此每秒處理的三角形數目當然越高越好；只要每秒能計算更多個(gè)三角形，遊戲場(chǎng)景就能更複雜，遊戲過(guò)程也會(huì )更順暢。目前許多高階PDA都採用以RISC為基礎的應用處理器，且其執行速率高達400 MHz或更快，這些產(chǎn)品能以純軟體方式執行3D遊戲，並隨著(zhù)場(chǎng)景複雜程度的不同，達到每秒20,000至60,000萬(wàn)個(gè)三角形的處理速度；不幸的是，這種方法會(huì )產(chǎn)生數百毫瓦的功耗，因此需要更大的電池，電池使用時(shí)間也將變得更短。

另一方面，行動(dòng)電話(huà)則是使用速度較慢的基頻處理器，並且越來(lái)越依賴(lài)這些處理器執行不斷增加的功能特色，其中包含遊戲在內。雖然基頻處理器的功耗較小，但它們在運算方面的強健可靠性通常較差，若僅靠自己的運算能力，在3D遊戲環(huán)境中通常也只能達到每秒6,000至20,000個(gè)三角形。

就算是每秒能計算20,000至60,000萬(wàn)個(gè)三角形的高階處理器，它在一個(gè)中等複雜程度的遊戲裏，每秒也只能產(chǎn)生2至6個(gè)畫(huà)面 - 這種速度太過(guò)緩慢，無(wú)法用來(lái)提供精采的遊戲體驗。受到這些因素影響，業(yè)者需要更強大的3D運算效能，同時(shí)降低功耗，以支援使用電池的裝置。

只要在100 MHz時(shí)脈頻率下工作，MiMagic 6的多媒體引擎每秒就能提供30萬(wàn)至100萬(wàn)個(gè)3D三角形；效能大幅提升帶來(lái)更豐富的掌上型遊戲體驗，複雜遊戲的速度可達到每秒30個(gè)畫(huà)面以上，MiMagic 6不需其它外部零件或額外成本即可達到這樣的效能。

3D效能的效率
為了玩3D遊戲時(shí)提供很長(cháng)的電池使用時(shí)間，也為了保留電池電力給手機接聽(tīng)電話(huà)，行動(dòng)電話(huà)設計人員必須同時(shí)將功耗和3D效能列入考慮：提供特定的3D遊戲效能需要多少功耗？效能-電源效率的量測方法之一是將運算效能 (每秒的三角形數目) 除以3D解決方案的功耗 (以毫瓦計算)。

32位元RISC基頻處理器和32位元RISC應用處理器在1毫瓦功耗下，每顆每秒約能處理200至240個(gè)三角形；相形之下，MiMagic 6的APA多媒體引擎在1毫瓦功耗下，每秒最多能提供20,000個(gè)三角形。

相較於典型的行動(dòng)電話(huà)基頻處理器或競爭對手的應用處理器，MiMagic 6 3D解決方案最多可將3D效能-電源效率提高兩個(gè)數量級。

針對行動(dòng)電話(huà)設計人員目前所能選用的主要解決方案，下圖是它們在每毫瓦功耗下，每秒所能處理的三角形數目 (Triangles-Per-Second per milliWatt，簡(jiǎn)稱(chēng)TPS/mW)。

完整3D需要豐富的功能集
MiMagic 6執行必要的3D計算以支援掌上型裝置的高效能遊戲，大量平行APA多媒體引擎則能同時(shí)對多個(gè)三角形進(jìn)行計算；到目前為止，支援掌上型「遊戲加速」的其它應用處理器和搭配晶片都無(wú)法提供完整的3D功能集。

舉例來(lái)說(shuō)，在包含數千個(gè)多邊形的複雜場(chǎng)景中，APA多媒體引擎可以執行幾何、照明和投影計算，這能減少MiMagic 6中ARM9 RISC處理器的運算負擔，使它不必執行複雜的空間座標和螢幕座標計算，所有三角形最後都會(huì )在螢幕空間顯示。完成三角型的座標計算後，還必須對每個(gè)像素進(jìn)行運算，以判斷每個(gè)三角形的那些部份可能在其它三角形的前面，此過(guò)程又稱(chēng)為深度排序 (Z-order)。

繪製每個(gè)三角形時(shí)，還能為它們加上不同屬性，例如色彩值內插計算 (Gouraud著(zhù)色) 或是材質(zhì)貼圖；施加材質(zhì)時(shí)，MiMagic 6也能支援MIP貼圖以及材質(zhì)的雙線(xiàn)性濾鏡。這顆處理器還提供其它先進(jìn)視覺(jué)功能，包括多重材質(zhì)、透明處理 (alpha blending，用來(lái)產(chǎn)生透明或是「透視」特效) 以及霧狀效果。

從個(gè)人電腦市場(chǎng)演進(jìn)而來(lái)的傳統3D架構有個(gè)重要問(wèn)題：不斷增加的效能水準需要越來(lái)越大的記憶體容量和記憶體頻寬，以便管理材質(zhì)貼圖和深度緩衝 (Z-buffering)，但這些記憶體的存取動(dòng)作使得3D解決方案的系統總功耗大幅增加。MiMagic 6則採用專(zhuān)利申請中的演算法來(lái)進(jìn)行3D計算，它能利用APA多媒體引擎的特點(diǎn)，不需額外記憶體就能提供深度排序之類(lèi)的先進(jìn)3D功能，因此若將MiMagic 6用於設計實(shí)作，功耗及成本都會(huì )降低。

不僅是3D繪圖
MiMagic 6可以在低功耗下提供完整的3D繪圖效能，MiMagic 6的APA則是多功能的多媒體引擎，而不僅是3D繪圖的專(zhuān)屬硬體，因此MiMagic 6可用來(lái)支援各種不同的多媒體作業(yè)，包括數位音訊、視訊和影像處理；相較於採用外接硬體的解決方案，此項特點(diǎn)使它成為更符合成本效益的多媒體解決方案，若與其它應用處理器利用RISC處理器執行運算的方式相比，MiMagic 6也是功耗更低的解決方案。