15.10.12

¿Es mejor el iPhone 5 que el Samsung Galaxy SIII? (II)

De Ángel Rodríguez Monterrubio

En nuestro primer artículo de la comparativa de estos dos dispositivos, hemos visto la relación de rendimiento para la CPU. Digamos, que conociendo el desempeño de la CPU de un dispositivo móvil podremos saber cómo va a responder éste a las tareas de la vida diaria, tareas que podríamos incluir dentro de lo que se puede considerar "trabajo".

Una de las razones de la explosión del mercado de dispositivos móviles no está, no obstante, en el mercado empresarial. De hecho, grandes marcas como Microsoft han abandonado este target por acceder al mercado mainstream, http://wmpoweruser.com

A este mercado le interesa sólo una cosa, estar siempre conectado, divertirse y disponer de un dispositivo con capacidades insospechadas. Es ahí donde entra una GPU, en la diversión y las capacidades insospechadas: una GPU potente no solo nos permite jugar a juegos de última generación en 3D y adaptaciones de las principales plataformas, sino que permite a nuestro dispositivo aplicar filtros fotográficos e incluso, disponer de visión artificial de una manera impensable hace unos años, en un dispositivo de las dimensiones de un teléfono móvil.

Si bien es cierto que para que el sistema fluya y la interactividad no se vea afectada es necesario un buen rendimiento de la GPU, veremos que la fuerza bruta integrada en estos dispositivos, supera con creces las necesidades básicas de rendimiento de la interfaz.


 

Artículo 2: PowerVr SGX543MP3 (iPhone 5) Vs Mali-400 (Samsung Galaxy SIII): Fight!!

Si el procesador es el corazón de un dispositivo, la GPU es su "alma". Es la GPU la que dictaminará si un dispositivo es algo más que una herramienta para trabajar. Algo más que una extensión de nuestra oficina, algo más que un teléfono espabilado.

La implementación de una GPU en un dispositivo móvil se enfrenta a retos importantes, tales como alcanzar el tamaño mínimo posible y la mejor distribución dentro del SoC, así como unos consumos muy pequeños y unos recursos de memoria RAM (velocidad de acceso y capacidad) en ocasiones algo limitados.

Veamos entonces qué tiene que ofrecer cada dispositivo en esta área. 


Especificaciones Hardware

Mali 400

La configuración que implementa el SoC (System on Chip) Exynos 4412 de Samsung incluye 4 Núcleos de esta GPU. Para este modelo, este es el número máximo de núcleos soportados por la arquitectura.

Soporta OpenGL ES 1.1 y OpenGL ES 2.0, sin soporte para DirectX (algo totalmente irrelevante en la plataforma que estamos considerando). Las plataformas móviles soportan OpenGL desde los primeros terminales que incorporaron el 3D, se trata de las herramientas que usan los programadores para crear los mundos virtuales 3D de nuestras aplicaciones y juegos. OpenGL tiene su origen en los impresionantes ordenadores Silicon Graphics con los que por ejemplo se crearon las primeras escenas 3D realistas del cine como las de Terminator 2 o los dinosaurios de Jurasic Park...ahora llevamos esa potencia en la palma de la mano! . DirectX fue la respuesta a OpenGL de Microsoft para el mundo Windows y por tanto no es aplicable en la plataforma considerada. OpenGL es un estándar abierto que describe unas características específicas, que cualquier fabricante puede adoptar en la fabricación de su GPU.

Las especificaciones del fabricante indican que puede realizar 4x Anti-Aliasing sin causar caída de rendimiento. El Anti-Aliasing permite mostrar gráficos más definidos sin los típicos dientes de sierra que todos recordamos de los juegos antiguos; cuantas más veces se aplique el efecto, más definidos serán los gráficos. Dispone de hasta 256KB de memoria caché de L2 optimizada para el tráfico de datos gráficos. La velocidad de reloj indicada es de 240 MHz. Las especificaciones del fabricante indican que la tecnología de fabricación es de 65 nm, aunque todo parece indicar que el SoC de Samsung está fabricado con tecnología propia de 32 nm.

Las especificaciones sobre el papel nos dicen que puede generar 30M triángulos por segundo y hasta 1.6Gpx por segundo.


PowerVr SGX543MP3

La GPU del iPhone 5 ha estado rodeada de un halo de misterio. Algo que en general sucede con los productos de la marca de la manzana.  No ha sido hasta septiembre cuando se ha podido confirmar que en efecto se trata de la GPU de la que estamos hablando. Cuando la rumorología alrededor del iPhone 5 comenzó a circular, se le atribuía la posibilidad de la integración de una GPU de la serie 6X, llamada "Rogue", que, como podemos ver finalmente ha sido descartada.

Como su nombre indica (MP3) implementa 3 núcleos. Para este componente, su arquitectura puede soportar la friolera de hasta 16 núcleos. Cada núcleo corre a la velocidad de 200Mhz. Su memoria cache de L2 cuenta con hasta 128 KB, optimizada igualmente para trabajo gráfico. Soporta OpenGL ES 2.0 y OpenGL 1.1 + Extension Pack como APIs nativas embebidas. Igualmente soporta trabajar con DirectX9 y 10.1, aunque no es relevante para la plataforma considerada. No existe información de las capacidades Anti-Aliasing, aunque por las pruebas realizadas, si bien su valor nominal no es conocido, el resultado, al ojo desnudo es el mismo que para Mali-400. La tecnología de integración es de 32nm.

Teóricamente esta GPU está capacitada para generar hasta 35M triángulos por segundo y hasta 1 Gpx por segundo.


Por tanto... 

Es importante indicar que a la vista de las especificaciones y siendo exigente en este apartado, ambos fabricantes han sido "tibios". Han aplicado una implementación de GPU probada y madura, pero no de última generación. Ambos podían optar por otras implementaciones, por ejemplo en el caso de Apple, por la GPU PowerVR serie 6 "Rogue" atribuída por la rumorología.

¿Quizá el tiempo de las revoluciones en el sector ha pasado?





En un primer vistazo, con datos teóricos y sobre el papel, la implementación escogida por Samsung parece superior a la escogida por Apple. Pero el papel lo aguanta todo, y nosotros vamos a realizar una serie de Benchmarkings, para sacarle los colores a las dos integraciones.

El Benchmarking 

Para probar ambas GPUs hemos utilizado la herramienta GLBenchmark 2.5 con soporte para iPhone y Android. Esta herramienta realiza una serie de pruebas sobre los dispositivos utilizando OpenGL.

Las pruebas realizadas miden capacidades de renderizado gráfico y de computación, principalmente centrados en la utilización de recursos gráficos.

Se realizan dos pruebas de bajo nivel. Una para comprobar la cantidad de píxeles que se pueden generar por segundo o Fill Rate. La segunda mide la capacidad de crear figuras y escenarios de 3D con la generación de triángulos.

Tambien se realizan pruebas de alto nivel renderizando animaciones detalladas en 3D.

Mas información sobre la herramienta de test puede ser encontrada en http://www.glbenchmark.com 


Sacando los "Colores" 

Las pruebas de rendimiento las hemos dividido en dos conjuntos: primitivas gráficas o de bajo nivel, y renderizado de animación en 3D, ambas con diferentes formatos.

Veamos los resultados...

Benchmarking de bajo nivel

En estas pruebas se verifica la capacidad de la GPU para ejecutar Fill Rate y generación de triángulos.

El fillrate suele ser como norma general el mejor indicador de rendimiento de una GPU, al menos en capacidad bruta de procesado de píxel. Mide el número de píxeles que pueden ser renderizados y escritos en la memoria de video.

Renderizado significa aplicar al píxel las texturas correspondientes, material de la superficie a la que pertenece, iluminación etc. Por ello normalmente solemos hablar de texels. En ocasiones problemas de rendimiento, como por ejemplo cuando los frames por segundo o fotogramas por segundo caen o ascienden dramáticamente con cambios de resolución, se está enmascarando un problema en la capacidad de generación de texels.

La generación de triángulos mide la capacidad bruta de construcción de un entorno 3D. Para que el test sea coherente, es necesario verificar diferentes formas de construirlos. En los test que realiza GLBenchmark se utilizan tres diferentes, creando en cada caso diferentes distribuciones de triángulos. El primero genera triángulos sencillos. Los otros dos ,Vertex y Fragment, generan configuraciones de triángulos más realistas y siendo por tanto computacionalmente más complejos.

Estamos insistiendo en el concepto de capacidad bruta, debido a que estos test miden por separado operaciones que la GPU siempre realiza en conjunto: renderizado de píxels y construcción de polígonos. Los resultados de estos test miden la máxima capacidad de la GPU en cada área.

En el siguiente gráfico podemos ver los resultados del test. Sorprende la gran diferencia de rendimiento bruto del iPhone 5 sobre el Samsung Galaxy SIII.





Los resultados del Benchmark de bajo nivel hablan por si solos. La GPU PowerVr SGX543, tiene un rendimiento abrumador en comparación con la GPU Mali-400.

Animación en 3D 

Sin embargo no todo el rendimiento GPU es operaciones de cálculo y geometría. El conjunto tiene que funcionar como una orquesta sinfónica, armónicamente, y producir un resultado que esté en consonancia con su potencia tanto teórica como práctica.

El benchmark basado en la animación 3D realiza todas las operaciones que como norma general se requieren de una GPU: traslaciones, rotaciones, cambios de cámara, cambios de iluminación y en ocasiones física de partículas y movimientos de entorno (telas, pelo etc.)

Se han realizado 3 Benchmark en alta resolución y uno en baja resolución denominado "Classic". Todos ellos prueban aspectos técnicos diferentes, pero obtenemos al final un resultado claramente visible por el usuario: los frames por segundo o fotogramas por segundo. En la siguiente tabla podemos ver el resultado de este Benchmark 





En esta prueba, que era de esperar tras el resultado en fuerza bruta, podemos ver que una vez más el iPhone 5 tiene un rendimiento mucho mayor que el dispositivo de Samsung.

Es importante indicar que la diferencia de resoluciones entre el Samsung Galaxy SIII y el iPhone 5, implica que el SIII tiene un 25% más de píxeles con los que trabajar. Esto podría justificar una parte de la diferencia entre ambos dispositivos, si bien el resultado final sigue favoreciendo al Iphone 5.

Para que se pueda apreciar y traducir estos números en experiencia real hemos realizado esta comparativa que os presentamos en vídeo




video


Conclusión

No hay mucho que añadir como conclusión, el iPhone tiene un rendimiento gráfico mejor,  significativamente mucho mejor.

Si estuviéramos hablando de GPU de equipos sobremesa o portátiles, esta comparativa sólo indicaría que ambos dispositivos juegan en ligas diferentes. El Samsung Galaxy SIII es un dispositivo correcto para un trabajo de oficina, pero su capacitación gráfica no puede ofrecer más. Ya hemos mencionado que ambos implementadores se han contenido en el uso de GPU en mayor o menor medida, pero la decisión de usar MALI-400 por parte de Samsung ha descabalgado de la competición del primer puesto al dispositivo.

El iPhone es, a pesar de la contención en la elección de la GPU, a mi modo de ver una nueva apuesta de Apple. Veamos las siguientes especificaciones:


  • CPU: ARM(R) Cortex(TM)-A9 core (4 core)
  • GPU: SGX543MP4+
     
¿A qué corresponden...? Pues a la consola portátil PSVita de Sony. Si nos fijamos en su GPU veremos que es de la misma familia que la del iPhone 5, al igual que la CPU si bien ésta es algo inferior en prestaciones. No es posible comparar ambos dispositivos, pues estos SI que juegan en ligas claramente diferentes.

¿Es el iPhone 5 una prueba de concepto para asaltar el mundo del gaming portátil...?

El resultado de esta prueba totalmente objetiva, nos deja el marcador 2- 0 a favor del iPhone 5. En el próximo artículo compararemos algo también fundamental a la hora de decidirse por un smart phone como es la pantalla. ¿Quién ganará el tercer asalto?. La respuesta la próxima semana...gracias por seguirnos en Ciberninja.




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