Видеокарты и видеоускорители в смартфонах — что это и как работает?

Принцип работы и предназначение видеоускорителей в современных телефонах.

Производительность смартфона зависит не только от его центрального процессора. Для отдельных задач в мобильные устройства встраиваются видеоускорители или видеокарты. Что это такое и как они работают в смартфонах?

Что такое видеокарта в телефоне?

Понятие «видеокарта» более привычно, когда речь идет о ноутбуках или компьютерах. В телефонах же эту деталь чаще всего называют «видеоускорителем» или «графическим ускорителем», хотя он действительно выполняет роль видеокарты по аналогии с компьютерами. Его основная задача заключается в обработке графической составляющей в мобильных приложениях, а также в отображении текстур в 3D и 2D-играх.

В большинстве повседневных задач, которые привыкли выполнять пользователи, участвует в основном центральный процессор. Поэтому для общения в мессенджерах и социальных сетях, просмотра видеороликов и работы в большинстве приложений графический процессор не имеет особого значения — его мощность не будет влиять на производительность телефона, наличие или отсутствие тормозов и так далее.

Но как только смартфону требуется запустить процессы, связанные с графикой, в работу вступает графический ускоритель. Степень его загруженности зависит от того, насколько ресурсоемкими оказываются настройки графики. Например, чтобы загрузить трехмерные карты в приложении для навигации, средний по качеству видеоускоритель задействует около 10-20% своей мощности. В то же время для высоких настроек графики в мобильной игре такой же ускоритель начнет работать во всю мощность.

Графический ускоритель на смартфоне требуется для того, чтобы брать на себя любые процессы, связанные с графической составляющей. Таким образом центральный процессор может быть полностью задействован под другие нужды, что в общих чертах представляет собой «разделение обязанностей» — каждая деталь отвечает за те процессы, с которыми она лучше справляется. Так как видеоускоритель имеет ограниченный функционал, который заключается в рендеринге и обработке графики, то он справляется лучше с этим ограниченным списком задач. При этом процессы протекают быстрее, а энергии на них затрачивается меньше.

Как работает видеоускоритель в смартфоне?

При производстве смартфоне графический ускоритель интегрируется в центральный процессор устройства. В технических характеристиках ускоритель имеет обозначение GPU — по его модели можно судить, насколько «тяжелую» графику смартфон сможет обработать в приложениях и мобильных играх.

Работа графического ускорителя и центрального процессора похожа, как и их архитектура. Разница заключается в том, какие функции выполняет каждая из деталей. В список задач видеоускорителя входят следующие:

• Вычисление вершин — процесс, основанный на системе координат, в котором графический ускоритель обрабатывает геометрические задачи и создает трехмерное пространство для объемных объектов.
• Вычисление пикселей — более сложная задача, суть которой заключается в обработке пикселей при затратах большого объема вычислительной мощности смартфона.

В процессе работы графический ускоритель накладывает слои и применяет эффекты, а затем обрабатывает обе из перечисленных выше задач. В результате на экране смартфона появляется готовое трехмерное изображение.

Как указывалось выше, большая мощность графического ускорителя требуется именно для мобильных 3D-игр, где важна реалистичная графика. В повседневных задачах видеокарта либо не принимает участия совсем, либо делает это в крайне незначительной степени. Поэтому при выборе смартфона ориентироваться на модель видеоускорителя необходимо только в том случае, если устройство будет использоваться для требовательных мобильных игр с трехмерной графикой. А так как ускоритель является частью центрального процессора, то обращать внимание нужно именно на связку этих двух составляющих.

Если же смартфон необходим для повседневных нужд (мессенджеры, социальные сети и т.д.), то продвинутый видеоускоритель ему не понадобится. На производительность телефона и скорость его работы без тормозов и зависаний в основном будет влиять центральный процессор и количество оперативной памяти, которым оснащен смартфон.