教你如何选择合适的GDC

 

　　从3D着色到影像变形，现今绘图显示控制器(GDC)的功能，透过各式各样的应用呈现在使用者的眼前。本白皮书将为您阐述这三种GDC功能，以及它们如何达成各种应用之目标。文章最后将介绍富士通半导体阵容完备的GDC系列产品，还有该公司的360度环绕视讯影像技术。现今各种产品研发业者最重要的设计任务之一，就是充分发挥GDC各项功能优势，包括跑步机、电冰箱、智慧型手机和汽车等产品。

　　1 决定嵌入式绘图架构的因素

　　1.1 成本压力

　　汽车产业是成本相对敏感应用领域的一个很好的例子，对于系统研发业者而言，最重要的工作就是降低零组件(BOM)成本。就基本到中阶的应用而言，研发业者可采用系统单芯片(SoC)绘图控制器来满足此方面需求，利用这种元件作为单芯片解决方案，这些GDC能透过CAN总线来和其他汽车系统进行通讯，并能切换到关机的电源模式来节省电池电力。由于内部VRAM记忆体的容量有限，加上各项系统瓶颈(像是总线速度)的限制，因此这些装置所支援的图像功能，弹性，像素填充率，以及萤幕尺寸都会受到局限。

　　

 

　　当成本因素的重要性不及效能时，这类应用可采用多重芯片架构的高阶芯片。这些GDC依赖外部车用微控制器来管理CAN传输作业，电源，以及像是步进马达控制器等周边元件。

　　此外，由于这些GDC没有内建VRAM与程式快闪记忆体，因此会利用外部VRAM来支援高效能作业，在未来，运用内建式VRAM可进一步降低高阶车用GDC成本。

　　相较于汽车产业，像是医疗和航空等领域的应用，面临的成本压力相对较低。系统研发业者可选择采用独立高阶GDC芯片，因为客户愿意多花一点钱来购买更高效能。若系统一开始设计时，需要重复使用软体，而是把一个独立GDC放到系统中就是个不错的作法。

　　运用一颗时脉速度约1GHz的CPU，像是英特尔的Atom，制造商可在不同产品线上重复使用一部分的硬体与软体。有些产品可使用内建在CPU内的GDC。有些对价位较敏感的产品，但对效能的要求不是很高，则可采用SoC产品，其中效能强大的CPU整合了GDC处理核心。

　　1.2 终端客户的期盼

　　有些应用必须配合智慧型手机常见的高阶绘图能，此类应用之广包括汽车与各种家电产品。

　　而在这些应用中，系统研发业者必须确保GDC能绘制出流畅清晰的影像，让系统能针对使用者的输入讯息做快速反应，因此，若要提供能满足最终使用者的经验，GDC就不能成为系统瓶颈，才不会产生延迟。

　　基本型与中阶的应用也许使用真单芯片的系统芯片SoC即足够。但对于高阶应用而言，这类元件无法提供足够效能，因此需要用到含有外部VRAM与快闪记忆体的高阶(多芯片架构)芯片。

　　若产品的萤幕支援24位RGB输入讯号，则24位RGB输出功能的GDC可协助避免频带效应 - 亦即相同颜色的阴影会出现急剧变化。运用24位色彩可确保图像影像外观流畅，否则，这样的应用就必须动用GDC内的抖色功能，来抵销频带效应。抖色可在画面缓冲区中套用随机的杂讯，以避免因有限的色彩深度导致的频带效应。

　　尽管流畅鲜明的图像总是能吸引目光，但像是工业电子设备等应用，光靠较基本的图像功能，就能达到坚固易用的设计目标。在许多应用中，较低阶的GDC就能提供令人惊艳的效能，而且不会让零组件成本攀升。