做能移动处理器的厂商能够洋洋洒洒列出几十家。我们精挑细选了近年出过风头的依旧有13家，可是说到设计GPU核心，这个名单就短多了，基本的厂商甚至不到5家。
以2012年JPR公布的移动GPU市场份额来看，全部移动GPU中Imagination的PowerVR占领了50.1%的份额。高通的Adreno占领了33%，剩下的就被Vivante、ARM、DMP、NVIDIA瓜分了，只是总体份额比之前两位就差远了。
DMP和Takumi尽管份额不比ARM低。可是我们身边还真没多少处理器使用他们的GPU方案。
机是一样的机，GPU上见高低。
移动GPU的影响实例：不同机型画质大不同
在水果与机器人的战争中，iOS阵营的应用软件及游戏表现的非常统一。特别是在游戏方面，iPadmini这样的规格精简版表现普遍都会好于Android版，Android阵营中高帅富机型与DS机型齐飞，同一个游戏在不同机型上的表现环肥燕瘦，各不相同。
以之前測过的一款名为《史诗城堡》的benchmark为例，它在高通、NVIDIA、PowerVR、Mali等GPU上的画质表现差异非常大，有的地面纹理非常清晰，有的就直接非常模糊，锯齿严重。
这个问题既不是第一次被发现，也不是第一次有解释。非常多玩家都已经知道了，造成这样的画质区别的主要原因是游戏的纹理数据不一样，再深入一点就是游戏开发商针对每一个处理器平台的特点使用了不一样的纹理压缩格式，那些重点照应的GPU的游戏画面会非常美丽，之外的GPU有可能会存在各种问题。
由于移动GPU的性能弱、带宽低(下文还有解释)。游戏模型的纹理不可能非常精细。至少不能跟桌面GPU相比(手机的小屏幕、高PPI已经帮着遮羞不少了)，在带宽有限的情况下哪种纹理压缩格式压缩比更高、画质损失最小就成了关键，游戏开发商选择支持哪种纹理压缩格式就带来了画质上的不同。
眼下五大GPU厂商中每家的移动GPU产品至少都会支持一种通用的纹理压缩格式，有的还支持自己的独家纹理压缩技术。简单来看一下。
主流纹理压缩标准：ETC、PVRTC、S3TC
首先说OpenGLES标准中的，2.0版规范中将ETC(EricssonTextureCompression)作为基本的纹理压缩标准，这是大部分移动GPU都会支持的纹理标准。
OpenGLES3.0中还引入了ETC2、EAC纹理压缩格式，二者基本一致，仅仅只是EAC主要用于1-2通道数据的情况。
眼下ECT2还在改进中，除了高通的Adreno320之外还没有移动GPU支持，Tgera4也不行。
此外，OpenGLES3.0中另一种可选纹理压缩格式——ASTC(AdaptiveScalableTextureCompression，自适应扩展纹理压缩)，这是ARM提出的，去年被Khronos组织认可。纳入到标准中来，只是并非强制性的，眼下也仅仅有Mali-T600系列支持。
Imagination旗下的PowerVRGPU支持的是PVRTC(PowerVRtexturecompression)和ETC。高通的Adreno2xx系列支持ETC之外还有3Dc和ATITC。后两者都是原来的ATI开发的。Adreno320除了前面三种标准之外还支持ETC2纹理压缩。
ARM的Mali-300/400系列支持ETC，Mali-T600还多了ASTC纹理支持。
NVIDIA的Tegra系列更有趣。之前的说法称Tegra支持自己的纹理格式，实际上除了通用的ETC之外，Tegra支持的纹理叫做S3TC(S3TextureCompression)，也被称为DXTn或者DXTC。S3TC是S3公司在1999年引入的，后来被DX6.0和OpenGL1.3吸收为官方标准，DXTC相当于Windows版的名字。S3TC是OpenGL中的名字。
说到S3TC，之前苹果和HTC大打专利战的时候就涉及到了这个标准。S3已经归为VIA威盛旗下，HTC和威盛又有同一个老板——王雪红。为了支援HTC打专利战，威盛去年就把S3部门出售给了HTC。算是左手倒右手吧。
S3TC是DX显卡都支持的标准，NVIDIA也在Tegra中支持了这个标准，S3TC依据不同算法又分为DXT1-DXT5这五个级别，Terga支持的实际上是DXT1、DXT3和DXT5。
Vivante的GC系列也支持ETC和S3TC。跟NVIDIA的Tegra路线相同。曾经都说Vivante支持的是NVIDIATegra的纹理数据。实际上二者是选择了共同的路线而已，DXT也不是NVIDIA的专利。
眼下来说我们能经常使用到的纹理压缩主要是ETC、PVRTC、S3TC、ATITC这四种种。
主流紋理压缩格式优缺点
先来看压缩比。假设无失真的PNG容量是5.4MB。那么S3TC和ETC都能压缩到1.1MB，PVRTC压缩最高。可压缩到528KB，只是PVRTC的问题在于它仅仅支持PowerVR系列GPU。有排他性，高通的Adreno支持的ATITC相同有排他性，其它厂商并不支持。
ETC是最通用的纹理压缩格式，只是ETC并不招厂商待见。由于ETC纹理压缩不支持Alpha通道，仅仅能用于压缩不透明的材质。只是ETC也有自己的长处。差点儿全部的安卓设备都能够支持ETC压缩的GPU加速。
S3TC不管压缩速度还是压缩比都不错。也支持GPU加速，并且是桌面显卡通用的压缩格式。看起来是最完美的选择，可惜的是移动市场跟PC不一样，大家各自为王。NVIDIA如今还没强大到让其它GPU厂商低头採用S3TC标准的程度，由于S3TC说究竟还是一种私有的标准。有专利上的麻烦。
ETC2压缩标准补全了ETC1不支持Alpha通道的缺陷，支持更高质量的RGBA(RGB+Alpha)压缩。而ARM提出的ASTC标准在压缩速度和质量上比S3TC要好，可是这两种压缩格式都是新出的，支持的厂商实在太少了。
移动GPU渲染原理的流派：IMR、TBR、TBDR
移动GPU相对桌面级的GPU仅仅能算是未长大的小孩子。
尽管小孩子在某些场合也能比成人更有优势(比方杂技、柔术之类的表演)，但在力量上还是有先天的区别。主要表如今理论性能和带宽上。
与桌面GPU动辄256-bit甚至384-bit的位宽、1.2-1.5GHz的高频显存相比，移动GPU不仅要和CPU共享内存带宽，并且普遍使用的是双32-bit位宽、LPDDR2-800或1066左右的内存系统，总带宽普遍在10GB/s以内。悲催的Tegra3使用的还是单通道内存模式，搭配DDR3L的带宽只是6.4GB/s。
移动处理器中内存带宽最高的是iPad3/4，由于他们使用Retina屏幕，2048x1536的高分辨率对GPU带宽要求更高，只是就算是这两款产品，17GB/s的带宽与PC显卡上动辄200GB/s以上的带宽相比还是小儿科了。
没有高带宽就没有大容量纹理数据。也就不会有高画质。尽管带宽不是制约移动GPU发展的唯一因素。可是在眼下的限制下。移动GPU厂商关心的头等大事就是怎样在尽可能小的带宽需求下提升GPU性能及画质。
前面介绍的纹理压缩是一个方法，另一种就是使用不同的渲染方式，主要有IMR、TBR及TBDR等。
伤不起的“马上渲染模式”——IMR
IMR(ImmediateModeRendering)就如字面意思一样——提交的每一个渲染要求都会马上開始。这是一种简单而又粗暴的思路，长处缺点都非常明显。假设不用为性能担忧，这样的方式会非常省事，可是IMR的渲染实行的是无区别对待，那些遮蔽处理的部分依旧会被渲染处理器，这也导致无意义的读写操作很多其它，浪费了大量性能和带宽。
总之，IMR这样的渲染方式在移动GPU上的评价仅仅能是“负分，滚粗！
”
变聪明了的“贴图渲染”——TBR
IMR傻大粗的做法不可取，那就来一个聪明点的方式——TBR(TileBasedRendering。贴图渲染)。它将须要渲染的画面分成一个个的区块(tile)。每一个区块的坐标通过中间缓冲器以列表形式保存在系统内存中。
这样的渲染方式的长处就是相对IMR降低了不必要的渲染任务，缺点就是遮蔽碎片依旧会少量存在，并且须要中间缓冲器。
再次进化的渲染方式登场——TBDR
TBR尽管比IMR聪明多了，只是还是存在不少缺陷，TBDR(TileBasedDeferredRendering，贴图延迟渲染)闪亮登场。
它跟TBR原理类似，可是使用的是延迟渲染(DeferredRendering)。合并了完美像素，通过HSR(HiddenSurfaceRemoval，隐藏面消除)等进一步降低了不须要渲染的过程，降低了带宽需求。
实际上这些改变和PC上的渲染有些类似。
TBDR主要是Imagination在使用。这是他们最大的筹码之中的一个。其它几家厂商用的都是TBR技术。
在微软的DX11.1升级中也有提到支持TBDR，由于Windows8系统还专门为平板和触控优化，对TBDR这样的移动平台经常使用的技术加以优化也是必定的。
无冕之王——Imagination公司的PowerVR
Imagination也是一家英国公司。早前还有个部门VideoLogic。在3D加速卡方兴未艾的那个年代，VideoLogic也曾參与了Voodoo、NVIDIA、ATI等公司激战3D加速卡的战役，可惜终于存活的仅仅有NVIDIA和ATI(AMD)，只是失之东隅收之桑榆，Imagination的移动GPU技术部门PwerVR反倒有所收获，在移动市场上他们又能够鸟瞰NVIDIA了。
去年底以1亿美元的代价收购了MIPS公司的专利和资产，已经把MIPS架构融入到自家Mtera处理器中了。CES展会上，Caustic公司展出了Caustic2500/2100光线追踪加速卡，而这家公司也被Imagination收购了，看来他们的业务范围还在扩大。
至于详细的产品，Imagination的PowerVR历史悠久，型号众多。我们主要介绍PowerVRSGX5、PowerVRSGX5XT及未来的PowerVR6系列吧。
主力产品：PowerVR5、PowerVR5XT
PowerVRSGX5系列主要有SGX520、SGX530、SGX531、SGX535、SGX540以及SGX545，常见的是SGX531、SGX540和SGX545，联发科的双核产品中整合的就是SGX531，只是叫做SGX531Ultra。由于其频率大幅提高到了522MHz。
SGX540在TI的OMAP44x0系列非经常见，Intel的AtomZ2460使用的也是SGX540，CloverTail平台的AtomZ276使用的就是SGX545了。
PowerVRSGX5系列使用的是USSE架构(UniversalScalableShaderEngine，通用可扩展渲染引擎)，支持OpenGLES2.0/1.1，SGX535/545还支持DX9。SGX545支持DX10.1。
PowerVRSGX5XT是SGX5的升级版。主要有PowerSGX543、SGX544、SGX554三款。使用了USSE2引擎。峰值浮点性能是USSE引擎的2倍。强化了多核集成，这三者最多能够同一时候集成16个。苹果最新的A5、A5X、A6、A6X分别集成了SGX543MP2、SGX543MP4、SGX543MP3及SGX554MP4。
图形规范方面，PowerVRSGX5XT依旧支持OpenGLES2.0/1.1、DX9。只是该系列依旧添加了新元素。自SGX544開始支持PVRTC2纹理压缩格式。全系列引入了部分OpenGLES3.0中才有的技术，比方MRT多目标渲染、遮蔽查询、无缝立方体映射、浮点纹理等新功能。
未来王者——PowerVR6向1TFLOPS水平迈进
尽管PowerVRSGX5/5XT性能并不落后，可是Imagination还是早早地在2012年的CES展会上公布了新一代PowerVR6系列移动GPU。架构代号Rogue。
Imagination称眼下的移动GPU性能水平是100GFLOPS级别的，而PowerVR6则是朝着1000GFLOPS设计的。
1TFLOPS是个等级。我们以桌面显卡为例。HD7850是1.76TFLOPS。HD7770是1.28TFLOPS，HD7750则是0.819TFLOPS，这意味着PowerVR6系列的最高性能甚至能够超过HD7750级别的桌面显卡，牛的一X。
当然，这么高的性能仅仅有PowerVR6系列的的旗舰型号能够达到，从高到低总计有G6630、G6400、G6430、G6200、G6230、G6100等型号，当中G6100、G6200/6400系列专为核心面积优化，适合组成单核、双核或者四核设计。
堆砌大篇PowerVR详细架构的文字也没什么意思，当中一个让人感兴趣的问题是PowerVR5及5XT是否使用了统一渲染架构。
从找到的资料来看。PowerVR的USSE引擎中第一个U代表的意思在眼下的官网上是指Universal通用，可是早期的公布新闻上这个U代表的是Unified，也就是统一渲染的意思。
架构图中PowerVR5之后的GPU中不再有VS和PS这样的单元，都叫做“UnifiedScalableShaderEngine”(统一超标量渲染引擎)，再加上它们都支持DX10规范。因此PowerVR5之后的GPU实际上已经是统一渲染架构了。
再考虑到PowerVR5是在2005年宣布的。桌面级的统一渲染架构是2006年公布的，这就能够说明Imagination的技术实力是多么强大。
点评与展望：PowerVR6啥时候上市
对一个占领了绝大多数市场份额的公司也没有继续赞扬的必要了，苹果、联发科等大客户的销量就能说明一切。尽管公布了好几年了，PowerVR5/5XT依旧是眼下追求极致游戏性能的最佳选择之中的一个。
问题是PowerVR6，架构公布及PPT宣传都快一年半了，如今连影子都没。
PowerVR6的性能提升非常夸张。制程工艺及实际应用都要跟得上才行，前几天正好有新闻说Imagination联合台积电宣布将使用后者的16nmFinFET工艺制造，这一下子就给支到至少2014年了。
仅仅是时过境迁，TI眼下退出了消费级嵌入式处理器市场，意法-爱立信也关闭了。即便是公开展出的PowerVR6也全都是大块头，集成到智能手机和平板所用的超低功耗处理器中还非常远。
江湖富二代——ARM公司的Mali
ARM官网显示MaliGPU在智能电视和Android平板中占有率第一，智能手机市场占有率超过20%，2012年出货量高达1亿(一说是1.5亿)，使用MaliGPU的终端超过200多种。
ARM公司的MaliGPU开发中心也就落户在哪里，如今Mali已经变成了ARM的亲儿子了。
主力产品：Mali-300/400/450、Mali-T600
ARM公司眼下的主力产品主要分为两个层次，Mali系列支持OpenGLES2.0，有Mali-300、Mali-400及Mali-450三款，架构代号Utgard(乌特加德，WOWer泪奔)，MaliPlus系列支持OpenGLES3.0。有Mali-T604、Mali-T624、Mali-T628及Mali-T678四款(事实上还有Mali-T658，官网为啥不列出)，使用的架构代号Midgard(米德加德)，全都是北欧神话中的仙境。
Mali-300是ARM第一款支持OpenGLES2.0规范的GPU核心，拥有8KBL2缓存，使用AMBAAXI总线，支持1080p分辨率下的4xMSAA抗锯齿，主要使用65nm工艺。LP工艺频率240MHz，GP工艺下频率可达400MHz。
Mali-400MP在Mali-30初级上做了改进。制程和频率不变，只是L2缓存可配置8-256KB，而MP后缀的添加意味着Mali-400可配置多个GPU核心。每一个核心包含内存系统在内核心面积为4.7mm2，最多可配置4个核心。三星GalaxyS3中使用的Exynos4412就是Mali-400MP4的配置，由于32nmHKMG工艺的原因。频率也提高到了440MHz，Note2中则是533MHz。
Mali-450MP则是Mali-400MP的升级版，制程工艺升级到40nm。40nmLP工艺的频率是240MHz，GP工艺是480MHz，可配置L2缓存是8-512KB，四核的Mali-450MP4、256KBL2缓存再加上内存系统的核心面积是8.6mm2，最多可集成8个核心。ARM宣称其性能是Mali-400的2倍。只是使用Mali-450MP的处理器不多见。
Mali-T600系列是去年才開始露面的新一代产品，支持OpenGL3.0和DX11规范，使用了统一渲染架构，支持OpenCL和DirectCompute加速，T600系列实际上也发展了两代了，露面最早的Mali-T604是第一代，Mali-T624/628/678等兴许产品则是第二代架构了。
Mali-T604最早在三星的Exynos5250中应用，其CPU部分是双核Cotrex-A15。GPU就是T604了，使用的总线升级到AMBA4ACE-LITE，L2缓存提高到32KB，最高可配256KB，内建的MMU内存管理单元支持虚拟内存，最多可集成4核。
ARM没有公布Mali-T604的详细频率及核心面积、性能，仅仅说是前代产品的5倍性能。
Mali-T624的规格參数基本与T604一致，只是核心升级到了第二代Midgard。T628最多能支持8核配置。
昙花一现的Mali-658还是第一代Midgard架构，如今已经被二代Midgard架构的T678代替，之前的资料显示T658的性能是Mali-400MP的10倍。计算性能是后者的4倍，Mali-678仅仅会比这个指标更强。
Mali-T600还支持ARM开发的ASTC纹理压缩格式，如今已经成为OpenGLES规范中的一个可选纹理标准。其压缩率更高，内存带宽要求更低。
点评与总结：
ARM的MaliGPU给人的感觉更像是PC中的公版显卡一样，积极支持各种最新标准，注重性能功耗比。以Mali-400MP4为例，整合256KBL2缓存及内存之后核心面积也仅仅有6.8mm2。40nmLP工艺及250MHz频率下像素填充率就有1000MPix/s。28nm工艺的Tegra4的GPU核心面积10.5mm2。像素填充率为2688MPix/s，可是它的频率高达672MHz。Mali-400MP4假设使用相同的工艺和频率的话性能不会比它差，Mali-T600系列号称相同核心面积下IPC性能提高了50%。
即便是三星这个老朋友，新一代的Exynos5Octa也改用PowerVR的GPU核心了。Mali又少了一个可靠的合作伙伴。
尽管三星的换门会给Mali带来一些短暂的麻烦，只是ARM的CPU+GPU一条龙方案对非常多实力不足的厂商还是有非常强的吸引力，在中低端市场MaliGPU依旧有自己的一席之地。份额不可小视。
未来的和尚会念经——高通的Adreno
跟ARM亲生的儿子Mali几乎相同，高通的Adreno事实上也是领养的。
Adreno原本是ATI旗下的移动GPU部门，当时叫做Imageon，主要为当时的掌上平台提供图形核心。
2006年AMD收购了ATI。Imageon部分也进入了AMD公司。收购ATI之后AMD就进行了改组，Imageon部分非常不幸地成为多余资产。终于在2008年末被高通以区区6500万美元的代价买走，如今就是高通的Adreno图形部门了。(不知道AMD看到如今的情况是否会懊悔？)
高通与AMD的纠葛还没有完，去年2月份AMD当时的CTOEricDemers也低调离职，他没有添加NVIDIA或者Intel，终于去了高通公司去负责移动GPU的发展，AMD后来则挖到前苹果副总MarkPapermaster做新任CTO，这也算是AMD对2009年时任CTO加盟苹果的报复吧。
八卦完了再回到Adreno正题上来。眼下在高通官网上列出的Adreno型号从高到低主要有Adreon320、Adreon220、Adreon205、Adreon200、Adreon130。事实上还有Adreon225以及更奇葩的Adreon203没有列出，我们来看当中最熟悉的Adreno220、Adreno225和Adreno320吧。
主力产品：Adreno220、Adreon225及Adreon320
Adreno220主要集成在MSM8660和MSM8260这两个骁龙S3处理器中，Adreno225则出如今骁龙S4的MSM8960中，后者使用了新的Krait架构和28nm工艺，大红大紫的小米一代使用的就是MSM8260，MSM8960在双核时代也非常火。
Adreno220/225支持OpenGLES2.0/1.1、EGL1.3、OpenVG1.1、DX9等规范。网上及高通公司有关Adreno220系列的资料也非常少。眼下仅仅知道二者的架构基本是一致的，使用了统一渲染架构(高通原话)，都是8组渲染管线，每组渲染管线中有4个矢量ALU单元和1个标量ALU单元组成，矢量单元可执行4个MAD指令操作。只是标量单元不能执行MAD指令，因此每组渲染管线依旧是每周期执行4个MAD指令的能力。
区别在于，Adreno220的执行频率为266MHz。Adreno由于28nm工艺的优势提高到了400MHz。这也是高通宣称Adreno225性能比Adreno220提高了50%的原因。
随着四核APQ8064处理器的上市。高通处理器的GPU眼下已经转向了Adreno320了。骁龙S4的升级版骁龙600集成的也是Adreno320，不论架构还是性能都比之前的Adreno22x系列都有明显优势。
尽管前面的220/225中高通也说是统一渲染架构，可是Adreno320才是高通第一款真正意义上的统一渲染架构的移动GPU。支持最新的OpenGLES3.0规范。加强了GPGPU通用计算的比重。性能比前代Adreno高了3-4倍。
即便是眼下来说，已上市的四核处理器中APQ8064的图形性能也是拔尖的，除了华为的AscendD2之外，其它5寸1080P手机基本都使用了APQ8064处理器。
展望与点评
不管从哪方面看。高通用6500万美元收购AMD旗下的移动图形部门都是一笔超划算的买卖。Adreno带给高通的收益恐怕是一百个收购额也比不了的。
对高通来说。就算不考虑Adreno图形核心的性能怎样。仅凭着高通在CPU和基带上的优势，Adreno都能在整个市场上保留一席之地。更何况眼下的Adreno320依旧是图形性能最高的移动GPU之中的一个，大者恒大还是有道理的。
Imagination的PowerVR6系列迟迟不出。估计今年的移动GPU王者就要在Adreno330和下文的Tegra4中产生了。
后来居上的爆发户——NVIDIA的GeForceULP
Tegra系列从AP22500開始到如今也出过四代产品了，其GPU核心也沿用了GeForce的命名。一般称为GeForceULP(Ultra-lowpower)，超低功耗之意。
第一代的Tegra尽管也曾被微软的ZuneHD青睐。只是眼下来说已经是古董级产品了，NVIDIA官网也将其除名，介绍的仅仅有Tegra2、Tegra3和Tegra4，我们也从他们说起吧。
主力产品：Tegra2、Tegra3、Tegra4/4i
NVIDIA的移动处理器往往是公布最早的，Tegra2是世界首款双核Cortex-A9架构处理器，Tegra3是首款四核Cortex-A9处理器，Tgera4则是公布最早的世界首款四核Cortex-A15处理器，这也算是Tegra系列的一个前期长处吧。
双核的Tegra2频率为1.0-1.2GHz，Cortex-A9架构，GPU中有8个图形单元。分为4个顶点单元和4个像素单元，执行频率则有300、333及400MHz三个版本号，支持OpenGLES2.0、OpenVG1.1及EGL1.4规范，眼下依旧有少部分手机在用。
Tegra3是我们的老朋友了，也是NVIDIA眼下的绝对主力，四核Coretx-A9架构，GPU中有12个图形单元，分为4个顶点单元。8个像素单元。执行频率有416MHz及520MHz两种，当中微软SurfaceRT、GoogleNexus7使用的就是416MHz版本号，高端手机和平板中使用的则是520MHz版本号。
Tegra4如今已经公布，只是还没有详细产品上市。仅仅能说是今年下半场的主力。与Tegra3相比，它的架构、工艺都有升级，制程升级到28nmHPL工艺，CPU核心升级为四核Cortex-A15。GPU单元数量则从前代的12个跃升到了72个，实际执行频率约为672MHz。
Tegra4完整支持OpenGLES2.0，并支持大部分的OpenGLES3.0技术，除了fp32浮点。
另外另一个精简版的Tegra4i。制程工艺也是28nm，CPU核心为四核Cortex-A9r4p1改进版。GPU单元降低到60个，只是它整合了LTE基带，功耗和发热更适合手机使用。
架构设计：源自NV4x
Anandtech此前针对Tegra2、3、4的GPU架构做了一番分析。
Tegra的核心依旧是传统的顶点和像素单元分离设计，即便是新一代的Tegra4也不例外，并没有使用统一渲染架构。
Tegra2有一组顶点和一组像素单元。每组各有4个ALU运算单元。Tegra3的顶点单元不变。添加了一组像素单元，变成4+8形式。Tegra4的顶点单元有6组。24个ALU单元，像素单元则由4组，每组包含12个ALU单元，24+48的形式组成了72个图形单元。
Tegra4i则在Tegra4的基础上砍掉了三组顶点单元。还剩下12个定点单元。48个像素单元不变，总结是60个图形单元。只是砍掉了一半的顶点单元意味着其三角形生成率会大幅下降。
NVIDIA这几代的Tegra处理器的GPU核心架构事实上没什么变化，都源于早期的NV4x架构，每一个ALU单元每周期可执行4个MAD指令，Tegra4的顶点单元规模是Tegra3的6倍，像素单元管线是Tegra3的2倍，只是每组管线的规模又是Tegra3的3倍，像素单元的规模总体还是Tegra3的6倍。
只是Tegra4的GPU核心也在效能方面做了改进，添加了L2纹理缓存，提升了像素渲染的最大寄存器(从16提高到24)等等，
另外，Tegra4的672MHz的执行频率也比Tegra3的520MHz要高。因此理论性能方面的提升例如以下:
最后，Tegra4尽管不能完整支持OpenGLES3.0规范，只是当中的大部分技术都是支持的。比方多目标渲染、遮蔽查询等新增技术都有支持。
Tegra系列GPU优势与不足
1、坚持小核心战略。单位面积性能取胜
与桌面/专业卡中更追求性能的战略不同，NVIDIA在Tegra处理器上反倒慎重了很多，非常注重控制芯片的核心面积。Tegra4在规格大幅提升的同一时候依旧将核心面积控制在了80mm2左右，当中GPU核心面积仅仅有10.5mm2。与竞争对手相比小了很多。
这就给NVIDIA带来一个宣传上的优势——单位面积性能足以秒杀眼下的竞争对手。不论是高通的APQ8064还是苹果的A5X、A6X，在这个指标上都被斩落马下。
当然了。Tegra4的绝对性能也不差。此前官方公布及现场演示都表明其安兔兔得分高达3.6万左右。比眼下的跑分天王APQ8064最高2.1万分的成绩高了50%。
2、游戏优化不错，THD专属给力
尽管NVIDIA在PC平台的游戏优化被AMD的GamingEvolved慢慢超越，可是移动平台是他们的心头肉。跟厂商合作的优化还会继续深入。Tegra系列还有专属的THD游戏，专门为NVIDIA的处理器优化。
此前的一个样例就是EPIC的《史诗城堡》demo。尽管Tegra3的理论性能被高通APQ064打个落花流水，只是在这个demo測试中Tegra3的成绩普遍好于APQ8064，更大幅率先三星的Exynos4412等处理器。
说到Tegra处理器的不足。那就是公布早上市晚的惯性了。非常easy让后来者超越。Tegra3是最早的四核Cortex-A9，可是等到上市铺货的时候别的厂商的28nm四核都来了，Tegra3性能上不再有优势了，40nm制程的功耗也比别人高。Tegra4如今也是几乎相同的情况，1月份公布的，平板和手机要想用上Tegra4恐怕得到下半年甚至年底了。
另外一个让人揪心的就是功耗了。Tegra4迟迟不能应用就多少受到了这方面的影响。据分析Tegra4的TDP功耗高达5W，用在手机和平板中还有非常大的难度。公平地说，功耗升高是全部四核Cortex-A15处理器都要面对的问题。可是谁让Tegra4最早公布呢。它必定第一个承受这个非议。
未来展望及点评
Tegra4还没有上市。NVIDIA又在前不久的GTC2013大会上规划好了Tegra5以及Tegra6了，与眼下的架构相比，后两者的变化可谓革命性的。
Tegra5代号Logan，它将会进入统一渲染时代。使用Kepler核心，OpenGLES规范上一跃升级为OpenGL4.3，同一时候还支持CUDAonARM，意味着移动处理器上也能用上CUDA加速了，再加上OpengGL4.3支持，Tegra5明年有可能成为最先进的移动GPU之中的一个。
回头来看。随着GPU在移动处理器中分量越来越重要。在GPU技术上有先天优势的NVIDIA未来还是值得看好的，眼下的Tegra3和Tegra4还是小改款。可是明年的Tegra5意义大不同了，超强的技术规范及GPU通用计算的添加有望大幅提升GPU的应用范围。这在ARM处理器阵营中可算是蝎子尾巴——独一份了。
性能出众的“小众”产品——Vivante的GCxx
与PowerVR、Mali、Adreno等明星相比。Vivante公司的GC系列GPU核心就不太为人熟知了，就连市场份额比它少的Tegra系列都比Vivante知名。去年让Vivante露一大脸的是华为旗下的海思K3V2，这颗号称“世界最快四核”的移动处理器在华为去年的AscendD1四核、荣耀2四核以及今年初的AscendD2、6.1寸超大屏的Mate上全面应用，其16核GPU实际上就源于Vivante的GC系列GPU。
Vivante给人的感觉就是“小众”。好听点的说法是“Vivante尽管小众，可是性能出众”。难听点的说法是“Vivante的GPU性能出众，可是市场小众”。仅仅只是从市场统计上看。Vivante的GC系列在移动GPU的份额上仅次于PowerVR、Adreno以及Mali之后，2012年上半年的全球份额是9.8%，比Tegra的2.5%份额要高得多。
说起来Tegra才是小众。他们是大众产品呢。仅仅只是Vivante在消费级的智能手机和平板领域确实露面太少，给人的印象是“小众”。
主力产品：GC400、GC800、GC4000
Vivante眼下的主力产品是支持OpenGLES2.0的GC400、GC800、GC1000、GC2000及GC400，当中GC400是基础。GC1000-4000都是以它为基础设计的多核产品，GC4000就是8核。华为的K3V2宣称的16核GPU实际上是2个GC4000核心。
GC400使用的还是TSMC40nmLP工艺，理论核心面积为1.2mm2。实际电路面积是1.6mm2，三角形生成率是15MTri/s，像素填充率是150Mpix/s，理论性能是3GFLOPS。8核的GC4000就是GC400的8倍，16核自然就是16倍了。
双核GC4000的理论性能可达96GFLOPS，核心面积24.8mm2，单纯的数据指标不好理解，我们拿它与苹果A5X做个对照。后者使用的PowerVR554MP4核心，理论性能为76.8GFLOPS，GPU核心面积约为36.6mm2，32nm工艺，这说明双核GC4000在制程工艺落后的情况下核心面积更小。可是理论性能更强。
GC系列性能如此强劲的一个原因还在于它的高频率。他们的GPU通常有AHB和AXI两个接口，AHB总线下执行频率为400MHz，AXI总线下可达600MHz，这可比A5X的GPU250MHz的频率高得多。
至于未来的产品规划，2011年的路线图上就规划了性能更强的GC600和GC800，原本估计在2012年Q1季度亮相，使用的工艺甚至会升级到20nm。只是眼下来看Vivante最成熟最高端的产品还是GC4000。后两者并未见到产品公布及上市。
VivanteGC系列GPU特点与点评
如今来汇总一下Vivante的GC系列GPU核心的一些特点。
1、支持业界标准，兼容多种API规范
这一条本来是移动GPU厂商的基本工作。可是鱼龙混杂的市场Vivante对业界标准的支持还是非常好的。由于他们本身就是标准制定者Khronos中的成员，对OpenGLES、OpenCL、OpenVG以DX等规范支持的比較好。
当然了，Vivante的硬件还要继续升级，眼下的GC4000还仅仅支持OpenGLES2.0，也没有採用统一渲染架构，制程工艺也应该升级。
2、最高的性能/面积比
前面的规格介绍中就能够看出GC系列GPU的长处是核心面积小，理论性能高，二者集合在一起就是Vivante的GPU有着业界最高的单位面积性能。
与ARM的Mali、Imagination的PowerVR相比，GC系列的单位面积三角生成率是其它厂商的3倍，像素填充率是1.5倍，浮点性能是他们的2.5倍。
3、高倍抗锯齿下的低带宽要求
移动GPU开启MSAA抗锯齿之后三角形生成率直线上升，对带宽的要求更高，Vivante的GC系列对带宽的要求就没有其它厂商那么高。性能损失也更小。
4、为低功耗优化
GC系列依据GPU不同负载可分为活动、空暇、待机及睡眠多种状态，能够依据须要实现不同的性能配置。整合了先进的频率/功耗门控电路，能够动态开关GPU电路，独立的PLL电路还能够实现不同的频率调节。厂商还能够通过软件来调节GPU的功能。
Vivante的GC系列GPU另一个优势前面也提到了，除了支持标准的纹理压缩格式外。它还支持S3TC压缩格式。跟Tegra是通用的，所以理论上THD游戏在Vivante的GPU上也会有相同的特效。
说完了长处再来看看它的不足。Vivante的GC系列GPU号称有着业界最高的单位面积性能，并且双核GC4000的配置在性能上已经秒了iPad4，可是实际使用中并没有这么夸张。就算最常见的跑分測试中它的3D性能不仅没达到iPad4的高度。高通的Adreno320都要好非常多，再算上有些游戏还存在兼容性问题，Vivante的GC4000有点名不副实。
造成这个现象的原因主要是GC4000核心在智能手机/平板上应用较少。开发商优化不足。可是Vivante自己的因素也不可忽视，其强大到逆天的理论性能是通过高频率实现的。可是实际使用中为了节能。GPU核心频率通常非常非常低，游戏中由于功耗和发热的限制也不会全速执行，这就形成了强烈的对照——跑分强，游戏性能一般。
详细的样例就是华为手机的作弊门。有人解析了华为手机的文件后发现荣耀2四核存在着对主要測试程序的优化，跑測试时超频执行。如今看来加压超频的可能并不大。更可能的情况是：測试时GPU执行在最高的600MHz频率下(GC4000可支持的最高频率)，可是实际使用中频率往往仅仅有200-300MHz左右，这样的反差带给人的感觉好像是华为手机在超频执行，是在作弊。
总之，Vivante的GC系列GPU核心核心面积小。理论性能强大。有着业界最高指标的单位面积性能比，可是Vivante的主要客户并不在智能手机和平板市场上，所以实际应用中优化不够给力。跟理论性能有非常大差距，而缩小这个差距也不是一天两天就能完毕的，Vivante及华为还得努力。
话说回来，期待他们继续优化GPU和应用并不意味着华为及Vivante的产品不好。从华为近期公布的固件升级及用户的反馈来看。主流的游戏中K3V2并没有什么问题。大型3D游戏相同玩得转。
机是一样的机，GPU上比高低
移动处理器的核心架构有ARM罩着(Intel的X86架构另算)，各家厂商在CPU部分基本没什么区别。即便是自行开发架构的高通也会与ARM保持兼容，移动处理器从PC的小跟班一跃成为能跟PC抗衡的大产业也多少得益于这样的统一。
相比之下。移动GPU就有点各自为政的感觉了。某个游戏在不同处理器上不仅有性能高低的区别，画质、兼容性等方面还有三六九等之分，安卓阵营的碎片化不仅仅是Google的问题吧，GPU也多多少少做了几分“贡献”。
Imagination也不介入CPU部分，只是他们实际上也有自己的处理器架构——MetaSoC。今年还重金收购了MIPS公司，MIPS架构也在融入Meta处理器中。除此之外。Imagination还收购了光线追踪加速卡公司Caustic，R2500/2100渲染卡都已经出货。他们也不会鸡蛋都放在PowerVR这一个篮子里。
至于ARM和高通，他们的GPU份额不低，ARM能提供CPU+GPU一整套方案，高通的CPU+AdrenoGPU+基带的组合也是无往不利，前途也是光明的。
还有就是NVIDIA，要说做GPU他们的技术实力是这几家公司中最强的，可是包含眼下的Tegra4在内的GPU架构事实上还是相对保守，NVIDIA预定明年推出的Tegra5才更有革命性。Tegra5的架构会升级到真正的统一渲染架构，并且会选择主流的Kepler架构，支持的技术规范也跨代升级到了OpenGL4.3。这是OpenGLES3.0的超集，DX11之类的规范应该也能支持。
面对照重越来越大的GPU加速。NVIDIA直接把专业市场的CUDA加速带到了ARM平台上。这意味着曾经非常多须要CPU乃至单独的应用处理器才干进行的任务都能够让GPU来完毕，这是全部GPU发展的大趋势之中的一个，也是NVIDIA准备的杀器。
假设你也被NVIDIA成功洗脑了，那么下边这句话能够把你拉回现实：尽管移动GPU的性能和技术决定了未来。NVIDIA在这方面有优势，可是市场成败的关键还要看厂商的功耗控制，在眼下电池技术龟速前进的情况下，没有可靠续航的移动设备都是在耍流氓。