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US15W芯片组集成显卡Intel GMA500 视频测试

 看见就非常 2012-07-25
集成的Graphics Media Accelerator 500(GMA 500)显卡的参数,觉得精简过于明显,因为从型号上区分,GMA500比GMA950更为低端,实际上这是一种误区。


该芯片基本用于MID设备中,目前市场上的轻省笔电,包括工人舍的Atom处理器产品,富士通的2010以及dell的12寸atom产品,均采用 US15W芯片组,其集成显卡为Intel GMA 500。
sony vaio P4                     Z540处理器1.86G+GMA500 
华硕EeePC T91MT Atom Z520
明基BenQ (s6/u101/u101c)...   BENQ的U121.z530的CPU,,显卡是GMA500的. 查看显存只有8M.
瑞典Algiz XRW三防上网本。Intel Atom Z550 2GHz处理器
戴尔Inspiron Mini 10采用了“Silverthorne”核心Atom Z530(1.6GHz)处理器,Z530与N270同为1.6GHz,533FSB,512KB L2,但封装尺寸更小,耗电量更低,同时价格也要高得多。搭配它芯片组也不是常见的945GM,而是代号Poulsbo的SHC-US15W,内置GMA 500图形核心


与其他GMA产品不同,该显卡核心来自英国Imagination Technologies的PowerVR SGX,该公司前身PowerVR公司曾经在显卡市场上出现的产品包括PowerVR,Kyro和KyroII。其PowerVR2曾用于世嘉的DC游戏机中。PC产品效能不佳,没啥活路,很早就被N,A干翻了,02年左右技术主体回归Imagination Technologies,靠贩卖技术过日子,曾经和意法半导体合做开发过多媒体技术。
 
上世纪末的PC 3D加速卡市场中,PowerVR曾是Voodoo卡的主要竞争对手,在与NVIDIA、ATI的竞争中失利后转战嵌入式市场。虽然绝大多数消费者可能并不熟悉Imagination和PowerVR的名字,但实际上我们身边许多性能强悍的移动产品中都有PowerVR图形核心的影子。包括德州仪器、飞思卡尔、瑞萨、NEC的手机、移动设备处理器中很多集成的都是PowerVR SGX系列图形核心,苹果的iPhone 3GS和第三代iPod touch都使用了之前性能最强的PowerVR SGX535,甚至Intel Atom MID平台SCH芯片组中的GMA 500核心实际上也就是PowerVR SGX535。也就是iPhone 3Gs、iPhone 4与iPad一代相同的图形架构.苹果和Intel都持有Imagination公司股份

1 用这个显卡核心的主要包括以下几个系列UL11L,US15L,US15W,其中UL11L核心频率为100MHZ,其他两款为200MHZ。支持VS 4.1,PS4.1,像素管线(Pixel Pipelines)
2,统一渲染单元(Unified shader Pocessors)
3,支持硬件定点着色(hardware vertex shaders),峰值内存带宽为3.2GB/s,US15L,W为4.2GB/s,最大显存256MB,OPENGL 2.0,DX 10.1,支持mpeg-2硬件解码(VLD+iDCT+MC),VC-1硬件解码,AVC硬件解码(VLD+iMDCT+MC+LDF)。基本上,硬件解码水平和X4500HD类似,虽然不是完全支持,但是能节约掉很大一部分CPU资源。

也就是说GMA500是全新开发的一款显示核心,虽然在图形吞吐性能上有一定程度的下降,但是在高清解码方面,GMA500比GMA950还要优秀,为CPU减轻了很多负担。同时GMA500图形核心支持H.264、MPEG2、MPEG4、VC1及WMV9的Clear Video解碼技术,提供720p HD图像处理能力,该芯片平均功耗为0.8W、TDP为2.3W。可以说这样的单芯片芯片组方案用于超低功耗需求的Atom上网本再适合不过了。

 
       英特尔为Atom Z500处理器打造了“SCH(System Controller Hub)”芯片平台(代号为“Poulsbo”),有UL11L,US15L,US15W三个系列。它实际上是一款整合3D图形和南北桥功能的单芯片,一句话可以概括这个芯片组的特点:就是用功能换取功耗,为了节能,多余的功能一概被去掉。如,Poulsbo只支持PATA,因为运作的时候,SATA要比PATA耗电得多。Poulsbo只支持单通道DDR2 400/533,并且最大只能支持1GB;Poulsbo支持特别的1.5V低电压版本DDR2,一般的DDR2电压为1.8V。其他如USB端口、 PCI Express支持等都有所削减,

       SCH的其他规格还包括内存控制器(最高1GB DDR2-533)、HD Audio高保真音频、两条PCI-E x1接口、一个并行ATA-100规范的IDE接口、三个SDIO和MCC存储卡插槽,另外它还集成了USB 2.0控制器、支持8个USB 2.0输出。SCH芯片组还支持丰富的节能特性,除了可自动调节图形核心的工作频率外,还可支持Atom Z500处理器进入C6状态,这其实也是Atom Z500平台平均功耗更低的关键所在。

3D核心是SGX535,硬件加速这块用的是VXD370,硬件水平支持到720P(或者1080I),这部分没问题,但是通过Everest实际检查,这个玩意可以部分支持openGL2.1,(开启的话需要intel的IEGD驱动)部分支持DX10.1,与wiki的资料有出入,而且,Imagination自己说VXD370没1080P能力,但是后期看win7下使用PDVD8插件亦可使用DXVA解码1080P视频,个人推测的原因往下看,详细的,回头慢慢开。

ok,咱们回到主题,先来看看intel自己的白皮书关于SCH US15W内置的GMA500的解码能力,
 
H264支持BP,MP,HP,HP的1080I和720P(不过如上所述,DXVA下1080P也是没啥问题的,于是存疑。。)intel比较保守的写到L4.1支持,实际测试中ref-3的L5.1视频也是没问题的(手头找了半天没找到ref4的,回头自压一个试试看。。),最大支持的码率能达到45Mbps

MPEG-4支持到ASP,720P,最大码率支持到8M,不过由于DXVA规范不含MPEG-4的项目于是win系统下MPEG-4统统软解了(好消息是MPEG-4编码解码压力不大,坏消息则是多线程支持差于是占用不均衡。。)

VC-1和WMV9这块最大支持到1080P@30fps,不过最大码率上VC-1较WMV9翻了个倍

MPEG-2支持1080I@30fps

关于那个intel很保守的模糊对1080P的H264支持的原因个人推测是为了控制整体平台的功耗,并没有让VXD370发挥到最佳状态,个人推测US15W和L平台的VXD370工作在100mhz,UL11L平台的VXD370可能工作在50-75mhz

注:此为PowerVR VXD370的频率,从实际的解码效能上看不能和SGX535的频率划等号
 
intel在09年8月发布的GMA500的技术白皮书
VAAPI是由intel制定的一个工业标准API,其目标是与硬件设计分离开来,这样才能方便的让非intel的播放器设计供应商支持这个API。在linux系统中,VAAPI被用来针对intel US15W芯片组支持的编码标准使用多种接口(VLD,MC等等)开启的硬件加速解码。
winXP中,微软提供的DXVA框架的作用与VAAPI在linux系统中的作用相当
The Intel Embedded Graphics Driver 就是俺在另外一个帖子里面提到的IEGD驱动,,随着US15W平台的扩展,intel自己发现自己搞驱动满足不了厂商们频繁变化的要求,索性自己放出了IEGD的配置工具.
 
 
测试的视频--
以720P的HDTVrip为主,辅以部分1080P的HDTV和BDrip,同时为了对比下也拉来了576P的HDTVrip和某个蛋疼的玩意(谜之声:俺等得就是菊神的2160P的FLV了,lz乃有么。。),所有的视频均来自网络下载,同时为了确保针对性排除掉了杂牌制作组的作品,所有测试的片源均来自一线大组(电影的wiki,动漫的工口G、华萌姐、CK学园等。。),视频内容上涵盖电影与动画,力求尽可能精简的测试视频搭配达到测试的目的。
测试方法--
选取每一个测试视频的相同时间点,通过变更处理器频率和解码设置,考察CPU占用率的变化,同时观察视频流畅度和发热量的情况(由于使用了默认的视频渲染器所以导致无法用常规方式截屏,同时为了保证测试的准确性,防止其他截屏软件的干扰,故采用了相机外拍这一种方法,但是对于持续播放的动画要实现绝对相同准确的定位难度很大,故我通过筛选测试片段,力求测试点的准备,确保结果的精确性
软解平台使用我自己配置的IEGD驱动(个人感觉比官方驱动轻便好用,不过还是有待机的bug。。。),主播放器为KMP,渲染器使用默认覆盖合成器,H264解码器使用的是coreAVC2.0,XviD和DivX解码器使用的是DivX&XviD,WMV9解码器使用微软WMP自带的解码器
DXVA硬解平台使用intel的驱动,主播放器为Potplayer,渲染器使用VMR7无渲染,H264解码器使用PDVD8,XviD和DivX解码器使用的是DivX&XviD,WMV9使用微软WMP自带解码器

为了方便描述以下将1.33G和1.6G的软解测试平台简称为IEGD软解平台,将1.33G和1.6G的硬解测试平台简称为DXVA硬解平台

更新一部分:关于最近大家开始使用的PDVD10,测试了一下,确实在占用上有不小的进步,800mhz节能模式下较potplayer能节约大概20%左右的CPU占用,满载下也能有5-10%的节约,很不错。。

不过,PDVD10的挂载字幕是使用vobsub实现的。(右下角任务栏会有那个vobsub的小箭头。。)。于是硬解的时候各种抽风抽的很头疼(尤其是带字幕特效的ASS和SSA,说白了就是直面广大动漫党。。),于是本来打算加上的PDVD10测试只好搁置了。。
简述--wiki组的资源都比较受规矩于是IEGD软解杯具的很厉害,1.33Ghz和1.6ghz都卡的厉害,1.33Ghz还伴随着严重的拖慢,于是DXVA压倒性胜出。。

-----------不是小分割线-------------

小结-其实这么多视频测试过来,大家大致也该明白我测试的目的了,往往很多朋友对于GMA500的视频能力有很多误解,要么认为其一无是处,要么认为其万能,和PC无异
透过这个测试你可以看到,确实intel做到了支持DXVA规范的硬解(平台限制没有测试VAAPI,于是不好意思只能拿DXVA说事了),而且确实支持硬解的视频效果出色,但是测试中如此多的花屏案例也在说明这一个问题,面对国内如此杂乱的片源情况,仅仅靠微软的一个DXVA想通吃那真的是没戏,尤其是动漫党所依赖的动漫资源,其中大量的资源不符合DXVA的要求,此时要么软解要么只能干瞪眼了。。
当然了,面对着符合DXVA的资源,GMA500所表现出来的效能是令人满意的,同时配合上potplayer强大的字幕插件,多行,竖排,多种字体使得其挂载字幕效果媲美渲染字幕,确实为视觉享受。。
所以说呢,通过本次测试,我个人着力想还原一个真实的GMA500(包括使用环境,软件的配置等),同时怎么看待这个真得看您了
标题: 关于GMA500的DXVA硬解开启,写点自己的经验
本帖最后由 -o-o-304-o-o- 于 2010.12.26 09:35 编辑

不想说是啥教程,因为目前GMA500的情况个人也是头晕目眩中,自己写点相关的,希望能给所有纠结DXVA配置的朋友们一些经验

还是先说明一下。此为针对GMA500(也就是US15W芯片组,搭配atom Z515以上处理器)的配置教程。理论上UL11L类似但是可能还是有些不同,没有测试所以不敢瞎说,其他的芯片组配置可以参考本帖但是不能保证RP问题,所以请谨慎

配置前提:请至少安装完美解码,终极解码,k-lite等解码器插件包,以确保拥有最新的解码滤镜和插件

分个2系统环境分开讨论

XP下有如下几种配置方法

1.VMR7无渲染+PDVD8&PDVD10实现DXVA

其中720P级别的DXVA可以直接通过完美解码设置powerDVD DXVA这个默认的preset来实现一键DXVA设置(需手工将视频渲染器设置为VMR7无渲染)

1080P级别的DXVA硬解需通过potplayermini作为播放器,配置外置解码器才能实现流畅,具体方法如下

旧版参数设置界面的potplayer
A 进入potplayer的选项,r选择上方的播放标签,点选下方的滤镜解码器管理器,在基本设置标签中点选不使用内置的图像处理滤镜,勾选不开启解码器中对DXVA的支持
B 选择滤镜优先权标签,选择添加外部滤镜
选择性的添加如下视频解码滤镜:cl264dec.ax(PDVD8 H264视频解码器),clvc1dec.ax(PDVD8 VC-1视频解码器),clvsd.ax(PDVD8 MPEG2视频解码器),clcvd.ax(PDVD10 H264视频解码器),clcvd_vc1.ax(PDVD10 VC1视频解码器)
选择性的添加如下音频解码滤镜:claud.ax(PDVD的音频解码器),不添加音频解码器亦可
选择性的添加如下的分离器滤镜:splitter.ax(haali的分离器),不添加分离器亦可
C 选择视频解码标签,选择滤镜解码器管理,添加外部解码器,把刚刚的在步骤B中添加的解码器再添加一次
D 选择视频解码标签,然后在对应的H264,AVC,MPEG1,MPEG2,VC-1中分别点选下拉菜单,选择PDVD8或者PDVD10模块,之后点击下拉菜单的右侧的省略号按钮,打开解码器设置,将中间的DXVA选框打钩(PDVD10不需要改动解码器设置)
E 退回选项界面,选择视频标签
在视频输出方式的下拉菜单中选择VMR7无渲染,点击右侧省略号按钮打开详细设置,勾选VMR9混合模式,选择混合YUV模式
输出色系改为自动或者YUY2(如果不使用haali的分离器的话可以选择NV12或者YV12)

新版参数设置界面的potplayer
A选择编码器/滤镜标签,使用条件选禁用
B 打开标签(点标签左侧的+号打开),选择滤镜优先级,添加外部解码器,操作参照旧版参数设置界面操作说明中的B步骤来添加滤镜
C 点选 视频解码器,选择内部解码器/DXVA设置,硬件加速DXVA设置选择不使用
D 回到视频解码器栏,点选滤镜解码器管理器,添加外部滤镜
后面的步骤同旧版参数设置界面操作说明中的D步骤
E在参数设置界面,选择视频标签,视频输出渲染器选择VMR7无渲染,勾选VMR9合成模式,选择YUV混合模式

2.VMR9无渲染+PDVD8&PDVD10实现DXVA

720P以下,直接使用完美解码的powerDVD实现DXVA硬解

1080P,同样是使用potplayermini,视频渲染器选择VMR9无渲染即可

3.EVR(C/A)+PDVD8&PDVD10实现DXVA

EVR使用前需要在系统中注册,其他的同VMR7以及VMR9

4.默认的覆盖合成器overlay+PDVD8&PDVD10
 
potplayer,pdvd10解码器,vrm9无渲染,开启yuy混合模式
720P电影,cpu占用40%左右,atom z500@600MHz

富士通【做回小白鼠】U2010视频播放经验
http://www./forum/thread-782837-1-1.html
庆祝U2010入手一周,发个帖子简单谈谈视频播放问题。
刚入手U2010时,装的XP Tablet+SP3,gma500驱动升级到最新的1094版(早先网上放出的都是1092)
[attach]694214[/attach]

播放软件依然才用了本人习惯了的完美解码,用了1月份的最新版本,经过反复研究,视频渲染器必须是“覆盖合成器”,否则画面肯定会卡,其余设置可以相对随意。本设置测试过h264和wmv9两种常见的mkv/avi/mp4常用视频格式以及rmvb编码的视频,均100%流畅

 
众所周知gma500官方号称支持h264,mpeg4,wmv9和vc-1硬件解码,但就如早期nv和amd显卡一样,软件支持是个问题,硬解码的实际意义是另外一个问题(现在早就没几个人玩硬解了),貌似查到有人说使用powerdvd8可以让gma500的硬解功能生效,但是我手边没有这个软体,就不做测试了。

US15W芯片组的TDP为2.3w,功耗未知(datasheet太长懒得翻),Z530的TDP为2W,最大功耗为2.5W,参考这一数据,用IGP硬解高清视频并不见得比cpu软解省电,所以流畅软解720p才是u2010的首要任务。但是刚入手的时候,无论什么格式的视频,只要全屏播放就会卡,如果窗体最大化则不会有问题,可以流畅播放。


 

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