La GPU "Adreno 225"
Qualcomm Snapdragon S4 MSM8960 è equipaggiato con una GPU Adreno 225, evoluzione del precedente Adreno 220 presente in terminali Snapdragon serie S3. Tecnicamente l'architettura resta quindi invariata, essendo basata su un rendering engine tile-based immediato con early Z-reject. Il numero di shader (unificati) è stato portato a 8 e la riduzione del processo produttivo ha permesso un incremento di frequenza di clock a 400 MHz (contro i 266 MHz di Adreno 220).
Vediamo però di chiarire meglio cosa significano queste caratteristiche e questa nomenclatura tecnica in modo da rendere evidente anche ai neofiti cosa possiamo aspettarci dalla nuova GPU serie 200 di Qualcomm.
Il motore di rendering Adreno è tile-based: ciò significa che l'immagine da processare, prima di essere visualizzata, viene scomposta in tasselli più piccoli in modo da sfruttare l'eventuale coerenza spaziale e ridurre l'utilizzo della larghezza di banda (tecnica cui talvolta si fa riferimento anche con il nome "binning"). Poiché opera in immediate mode, i tasselli elaborati vengono direttamente renderizzati appena disponibili.
Questo approccio, tipicamente predominante nel segmento delle GPU desktop/notebook, se sfruttato adeguatamente garantisce allo sviluppatore il massimo controllo e flessibilità nel processo di elaborazione grafica. Di contro un'implementazione IMR pura può comportare un carico computazionale sensibilmente maggiore rispetto ad un approccio di tipo "deferred", adottato ad esempio nei chip grafici PowerVR basati su architettura TBDR ("Tile Based Deferred Rendering"), che minimizza i dati che la GPU deve elaborare cercando di eliminare tutte le informazioni che non si tradurrebbero comunque in pixel visibili sullo schermo.
Per mitigare il consumo di risorse (sia in termini di potenza di calcolo che di requisiti energetici), Qualcomm ha adottato una tecnica nota come "early Z-reject", che consiste nel verificare durante lo stadio di rasterizzazione la posizione del tassello da elaborare rispetto al valore già memorizzato nello Z-buffer: se il tassello non passa il depth-test (cioè, se il tassello non è visibile in quanto è in secondo piano), si verifica la "rejection" e si evita di caricare le texture associate al tassello o di eseguire il codice ad esso associato. Il risultato è una ulteriore riduzione della larghezza di banda in memoria necessaria in molti scenari d'uso che posiziona Adreno a metà tra l'approccio IMR puro e il TBDR di Imagination Technologies.
Distinguendosi da altri competitor, primo fra i quali Nvidia con Tegra 3, Qualcomm ha adottato un'architettura USA (Unified Shader Architecture) per la sua GPU Adreno 225. Ciò significa che ogni unità shader può essere programmata per eseguire operazioni vettoriali o scalari a seconda della tipologia di carico, a differenza di altre architetture in cui pixel e vertex shaders sono altamente specializzati.
Gli shader a loro volta non sono che ALU per operazioni SIMD. Poiché ciascuno shader nell'architettura Adreno è in grado di eseguire 4 MADs (Multiply-Add instructions) e considerando che il numero di shader unificati rispetto alla GPU di generazione precedente è stato raddoppiato, l'incremento teorico in termini di capacità di calcolo dalla serie 220 alla 225 non cosa è di poco conto.
Viste le maggiori capacità computazionali e le destinazioni d'uso sempre più orientate all'entertainment, Adreno 225 ha ricevuto un upgrade anche nella gestione della memoria supportando il dual channel per migliorare le prestazioni a risoluzioni video elevate. Confrontando quindi i numeri relativi all'incremento grezzo di frequenza operativa e considerando il raddoppiamento degli shader, l'affermazione di Qualcomm secondo cui Adreno 225 offrirebbe una potenza di elaborazione grafica superiore del 50% rispetto ad Adreno 220 sembra assolutamente realistica.
Considerando il successo e la crescita del segmento dei tablet e l'avvicinarsi del rilascio di Windows 8, abbiamo avuto già modo di verificare come l'interesse per la prossima versione del sistema operativo Microsoft potrà tradursi in tempi brevi nella possibilità di vedere un OS "nato e cresciuto" in ambito desktop accoppiato ad hardware di retaggio prettamente mobile.
Questa visione ci sembra ampiamente condivisa da Qualcomm, come ci conferma Di Filippo:
"Una [possibilità] molto forte è quella offerta da Microsoft, con la quale stiamo facendo una partnership molto stretta.[...] Sullo Snapdragon S4 abiliteremo la piattaforma per il supporto di Windows on ARM - che noi chiamiamo Windows on Snapdragon - in modo tale che a developer selezionati verrà dato in anticipo una pre-versione di questa architettura con una pre-versione di Windows per permettere di iniziare uno sviluppo specifico della piattaforma".
Nonostante le basi solide e le capacità computazionali di Adreno 225, il supporto alle "sole" DirectX 9.3 in un ambito Windows potrebbe sembrare limitante agli occhi di un'utenza particolarmente esigente. In questo senso Qualcomm non ha reso noto quando potrà dotare Snapdragon di una GPU DirectX 11 compliant, ma ci è stato comunque ribadito che "sicuramente c'è un impegno a seguire tutte le ultimissime implementazioni di Microsoft in termini di prestazioni grafiche".
