BC:xhynek

Z FI WIKI
Přejít na: navigace, hledání

Zadání

PDA se v poslední době mění v plnohodnotné kapesní počítače. Jedním z nástrojů, které tomu pomáhají, je například grafický čip Intel 2700G. Jeho možnosti jsou větší, než grafických karet PC před několika málo lety. Má navíc zveřejněné API, technickou a programátorskou dokumentaci. Úkolem studenta je nastudovat daná rozhraní a využít je v několika testovacích aplikacích. Hlavním cílem je umožnit grafický výstup na externí monitor ve vyšším rozlišení, než je nativní rozlišení displeje PDA.


Úvod

Počítače řady PC již několik let svými parametry bohatě dostačují pro plnění základních požadavků uživatelů, jako je editace textu, přístup k e-mailovým službám a Internetu, přehrávání multimédií či programování hardwarově nenáročných aplikací. Podobná situace panuje i v případě přenosných počítačů typu notebook, které díky rostoucímu výkonu a klesající ceně zaznamenaly velké rozšíření a směle konkurují tradičním desktopům. Mnoho vývojářů se proto stále častěji místo na zvyšování výkonu zaměřuje především na miniaturizaci a snižování energetických nároků zařízení a tím umožňuje jejich lepší mobilitu. V posledních několika letech se proto na trhu sále častěji objevují kapesní počítače (PDA, Personal Digital Assistant), jejichž cena je mnohdy srovnatelná s cenou mobilních telefonů vyšší třídy. Zatímco dříve PDA sloužily spíše jen jako diáře a organizéry, dnes se z nich stávají téměř plnohodnotné komunikační a multimediální nástroje. Samozřejmostí jsou textové a tabulkové procesory, prezentační programy, multimediální aplikace, Internetové prohlížeče, hry a mnoho dalších aplikací. Také grafika těchto zařízení prodělala v posledních letech značný vývoj. Postupný přechod od dvou ke trojrozměrné akcelerované grafice otevírá stále více možností pro spolupráci výrobců hardwaru s vývojáři softwaru. Ta umožňuje jednak zkvalitnění hardwarových technologií a jejich přizpůsobení potřebám uživatele a jednak rychlejší vývoj softwaru pro nová zařízení. Proto Intel zveřejnil API a SDK ke svému multimediálnímu grafickému akcelerátoru Intel 2700G, což otevřelo cestu k jeho praktickému využití.


Multimediální grafický akcelerátor Intel 2700G

V této kapitole je popsán vznik grafického akcelerátoru Intel 2700G a jeho základní parametry.

Vznik čipu Intel 2700G

Požadavky na další a další nástroje, kvalitněji zpracované uživatelské rozhraní, vyšší rozlišení displeje, rychlejší zpracování procesů a delší životnost baterie s sebou přinášejí i rostoucí nároky na hardware PDA. Integrace barevných displejů s vyšším rozlišením, kvalitnějšího zvuku a větší paměti umožnilo u mobilních telefonů a PDA nástup lépe graficky zpracovaných aplikací včetně her. Byly to mimo jiné hry, které donutily vývojáře zamýšlet se nad implementací trojrozměrné grafiky pro mobilní telefony a kapesní počítače. Vzniká tak paralela s desktopovými počítači, kde také především hry uspíšily nástup 3D grafiky. Rostoucí funkcionalita a klesající cena zvýšily poptávku po mobilních zařízeních a tím i poptávku jejich producentů po výkonnějších hardwarových technologiích. Na konci 90. let pokrývala polovinu trhu s procesory pro mobilní telefony firma Texas Instruments, následovaná Qualcomm Inc. Intel se chtěl jako největší výrobce desktopových a serverových procesorů podílet i na tomto trhu, který sliboval nemalé zisky, a proto v posledních deseti letech investoval značné finanční prostředky do vývoje řady procesorů Intel PXA a grafických akcelerátorů Intel 2700G, určených pro mobilní zařízení. Procesory Intel PXA v sobě mimo jiné integrují technologii Wireless MMX, pro podporu multimédií a technologii Wireless Intel SpeedStep, která umožňuje v závislosti na běžících aplikacích měnit frekvenci a napětí na procesoru a tím redukovat množství energie odebírané z baterie. Intel 2700G ve spojení s procesory Intel PXA poskytuje hardwarovou akceleraci pro 2D a 3D grafiku, video ve formátech MPEG-2, MPEG-4 a Windows Media a v neposlední řadě možnost duálního grafického výstupu. Jádro grafického čipu navrhla firma Imagination Technologies pod názvem PowerVR MBX. Intel v roce 2002 koupil od Imagination Technologies na tuto technologii licenci a nad jádrem vystavěl čip Intel 2700G s kódovým označením Marathon, který poprvé představil 12. dubna 2004 na konferenci IDF (Intel Developer Forum) v Tchajpeji na Tchajwanu. Bohužel se Intel na trhu s mobilními produkty výrazněji neprosadil a v rámci restrukturalizace firmy výše uvedené technologie v roce 2006 prodal společnosti Marvell Technology. I přesto je možné tyto akcelerátory nalézt v mnoha přístrojích, například Dell Axim X50v, Dell Axim X51v a Pepper Pad.

Charakteristika čipu Intel 2700G

Čip je vyroben 130 nm technologií a je uzavřen v pouzdře o velikosti 14x14 mm. Jádro čipu pracuje s frekvencí 75 MHz, s interní cache pamětí komunikuje pomocí sběrnice o šířce 32b, frekvenci 100 nebo 133 MHz a teoretickou propustností 400 respektive 533 MB/s. V současné době existuje ve třech verzích 2700G3, 2700G5 a 2700G7, které se liší velikostí integrované cache paměti a tím i svým zaměřením. Verze G5 a G7 jsou určeny především k pokrytí požadavků na výkon, zatímco verze G3 vyniká nižšími energetickými nároky. Intel 2700G3 obsahuje 384KB, Intel 2700G5 a G7 704KB cache paměti. Intel 2700G7 navíc obsahuje lokální paměť typu SDRAM o velikosti 16MB. Intel 2700G je schopen dosáhnout rozlišení SXGA (1280 x 1024 x 16bpp) nebo XGA (1024 x 768 x 24bpp). Všechny verze tohoto čipu jsou optimalizovány pro podporu procesorů Intel PXA250, PXA255 a řady PXA26x a PXA27x.

OpenGL ES

OpenGL (Open Graphics Library) je knihovna funkcí programovacího jazyka C, která umožňuje vykreslování 2D a 3D grafiky prostřednictvím grafického hardware na výstup počítače. Dnes patří mezi nejpoužívanější grafická API na většině platforem. Její první verze byla navržena firmou Silicon Graphics Inc. (SGI) již v roce 1992, dnes existuje ve verzi 2.1. OpenGL je platformově nezávislé a plní funkci rozhraní mezi aplikací a hardwarem, který pracuje s obrazovými body. OpenGL ES (OpenGL Embedded Systems) je multiplatformní grafické API pro embedded (vestavěné) systémy, jako jsou kapesní počítače, mobilní telefony, palubní počítače automobilů a jiná zařízení vyžadující kvalitní grafický výstup. Vzniklo z přesně definovaných podmnožin funkcí klasického OpenGL a vytvořilo tak rozhraní mezi softwarovými aplikacemi a hardwarovou akcelerací grafiky. V závislostí na oblasti použití postupně vznikly tři hlavní řady: OpenGL ES 1.X, OpenGL ES 2.X a OpenGL ES-SC 1.0.

Ukazka OGL ES.jpg

Ukázka využití OpenGL ES ‎


Odkazy