皇璽會生活福利味: ithome 因應高解析、高速度、高品質的裝置顯示需求，Arm推出新一代整合式解決方案百家樂 http://www.iwin9418.com

2017年11月2日星期四

ithome 因應高解析、高速度、高品質的裝置顯示需求，Arm推出新一代整合式解決方案百家樂 http://www.iwin9418.com

不論是智慧型手機、平板電腦等行動裝置，或是智慧型電視等諸多嵌入式設備，螢幕顯示技術的突飛猛進，眾人有目共睹，然而，除了顯示面板的材質、繪圖處理器之外，在各種裝置所整合的顯示處理器上，也有許多值得關注之處。

就以Arm最新發表的Komeda架構——Mali-D71、CoreLink MMU-600、Assertive Display 5為例，強調這些處理器具有高解析度、高效能、高品質等特性之餘，連帶地，也突顯當前裝置顯示技術面臨的挑戰，以及未來可能發展的方向。

針對4K畫面輸出可達到120 fps

首先，是關於高畫質、低延遲的部份。越來越多新推出的顯示裝置，必須能夠支援4K以上的高解析度、每秒輸出60到120張畫面的幀率，尤其在虛擬實境（VR）應用的相關環境，更將成為必備的規格。

而Arm在最新推出的解決方案，是以Mali-D71來因應這樣的需求。Mali-D71是一顆顯示處理器，能在系統傳送最後輸出訊號到螢幕之前，執行疊加、旋轉、高品質縮放等影像處理作業，而不需要用到繪圖處理器，進而可降低整體功耗，節省成效可達到30％；對於同一個顯示區域的效能，它也提供了2倍的改善——能在驅動單一顯示機制的當下，重複使用第二顯示機制的資源，而能夠處理更多畫面的層次。

同時，對於同樣的資料吞吐量，Mali-D71由於記憶體子系統經過最佳化處理，而能夠在系統匯流排的部份，承受更大規模的延遲，可達到前一代產品（Mali-DP650）的4倍，而有了這樣的延遲容忍能力，就能夠因應4K畫面輸出到120 fps幀率的效能要求。（在無顯示內容之際，Mali-D71可在幾毫秒的時間內預先饋送像素資料，使得緩衝區能夠持續保有完整內容）

在畫素吞吐量的效能上，Mali-D71可達到2倍的增長，關鍵在於增加了並列（side-by-side）的運作模式，也因此在面對4K 120 fps的畫面輸出作業時，能以相當低的耗電量來進行。

至於系統記憶體管理單元（SMMU）的搭配上，Arm也強調新推出的Mali-D71整合了CoreLink MMU-600渲染版本（rendered version），因此節省55％的晶片面積，並且透過即時路徑（real-time path）的架構來隱藏MMU的延遲，反應速度改善幅度達到50％。

Mali-D71結合CoreLink MMU-600之後，不單是資料傳輸流程更有效率，所得到的另一個特性是安全防護。這是因為，CoreLink MMU-600本身支援TrustZone Media Protection v2（TZMP2），能夠針對4K即時多媒體的數位內容，採取控制端過濾（master side filtering）的作法，提供保護，而不需運用延伸系統記憶體切離（extensive memory carve-outs）的方式，也因此不必在開機時配置專屬記憶體。

更充分支援HDR，適應不同屬性螢幕與顯示應用模式

如何提供更逼真的使用者視覺體驗，也是顯示裝置所面臨的重大考驗之一。例如，對於高動態範圍影像（High Dynamic Range，HDR，對比率可達到10萬比1）的支援，已經成為近年來手機、電視都積極投入發展的目標；而且，不只是內建HDR的QLED、OLED電視，能呈現這樣的數位內容，就連一般支援標準動態範圍影像（Standard Dynamic Range，SDR，對比率為2千比1）的液晶顯示裝置、手機、平板電腦，也被要求能夠處理與顯示HDR影像（透過繪圖處理器來疊加SDR畫面）。

在此同時，多視窗（Multi-window）顯示模式，未來也會受到更廣泛地使用。例如，在即將推出的Android 7.0當中，將會支援這個特性，屆時，多視窗不再只是個人電腦所專屬的功能，但相對地，這也會大幅增加裝置本身的顯示處理負擔。

此外，由於各種裝置配備的螢幕規格越來越多元，顯示處理器所要支援的面板與介面的數量，以及業界標準，也持續不斷地增加，

而Arm現在因應這些需求所推出的產品，主要是Assertive Display 5處理器。這緣起於Arm去年5月併購了Apical公司，而取得了Assertive Display運算技術，目前已有超過10億隻裝置採用。

很多人對這個技術可能很陌生，但其實相當普遍，舉例來說，不論使用者身處戶外或室內時，所持有的智慧型手機顯示螢幕都能根據不同的照明條件，自動調整亮度來適應環境的變化，從而降低耗電量，而這項特性就是Assertive Display的功效。

到了最新發表的Assertive Display 5，重點則放在HDR內容（HDR10或HLG）的顯示，不論裝置搭配何種螢幕，就算各自支援不同的動態範圍與色域（例如僅支援SDR顯示的裝置），都能因為採用這項技術，而能夠呈現HDR影像。

基本上，Assertive Display 5對於HDR影像的管理，包含4種控制方式——HDR轉換成SDR的對應、HDR轉換成HDR的對應、維持HDR體驗，以及支援HDR10與HLG的標準，並且根據周圍環境的亮度，進行適當的光線補償（Ambient light compensation），以便突顯影像暗部的呈現。